本研究拟构建一双相DNA疫苗,共表达自噬诱导蛋白IRGM1和Mtb持留状态下特异表达的免疫优势抗原Rv1733c、Rv2626c和Rv2031c。其中IRGM1的表达采用巨噬细胞(MΦ)特异性启动子SP107进行控制,使其只能在MΦ中表达。将该双相DNA疫苗免疫结核病小鼠,再分别从分子、细胞和动物实验水平研究其治疗结核病的效果及相关机制。一方面,该疫苗可通过MΦ中特异表达的IRGM1靶向性诱导MΦ发生自噬,促使MΦ直接、高效地杀伤胞内Mtb。另一方面,自噬还可大大提高MΦ的抗原提呈能力,促进MΦ将治疗性疫苗表达的Mtb持留期特异性抗原提呈给淋巴细胞,诱导机体产生针对Mtb持留期抗原的特导性免疫应答,实现机体抗Mtb天然免疫和特异性免疫的有机结合,促进免疫系统从多个层面对Mtb进行杀伤和清除。有望克服Mtb潜伏感染、多重耐药和再燃等结核病治疗难题,为开辟一条结核病免疫治疗的新思路奠定基础。
本课题成功构建了三种双相DNA疫苗pBudSP-IR1733c/2031c/2626c,共表达自噬诱导蛋白IRGM1和Mtb持留状态下特异表达的免疫优势抗原Rv1733c、Rv2626c和Rv2031c。其中IRGM1的表达采用巨噬细胞(MΦ)特异性启动子SP107进行控制,使其只能在MΦ中表达。细胞水平的研究显示,这些DNA疫苗可在巨噬细胞内表达IRGM1和Rv1733c、Rv2626c、Rv2031c,其中IRGM1的表达具有良好的巨噬细胞特异性。但由于这些质粒DNA疫苗转染巨噬细胞的效率很低,我们的结果显示上述疫苗转染后巨噬细胞的自噬水平并未按预期发生明显改变。因此,课题组未采用该质粒DNA疫苗进行后续功能及动物水平的研究,改为构建慢病毒载体。通过以pLenti-146-GFP慢病毒载体为表达框架质粒,课题组构建了慢病毒表达质粒pLenti-146-L-2031/2626,并通过包装获取了慢病毒颗粒。采用该慢病毒感染巨噬细胞,课题组检测到了各基因的表达,并检测到巨噬细胞自噬水平的上调。但以上述构建的慢病毒颗粒感染结核病模型小鼠,通过检测小鼠肺荷菌量、病理改变及小鼠存活期等指标,课题组未发现上述慢病毒疫苗对小鼠结核病具有治疗作用,原因可能在于系统性慢病毒感染后肺泡巨噬细胞的感染率低。