粘膜疫苗是诱导粘膜免疫最有效的方式,其发展极大地依赖于高效递送系统的研制。基于M细胞在粘膜抗原摄取中的主导地位及在启动免疫应答中的关键作用, 我们在生物多糖chitosan-DNA粘膜递送系统中引入特异性结合M细胞的CPE30多肽,创建一靶向粘膜M细胞的新型粘膜递送系统CPE30-chitosan-DNA。该系统借助chitosan良好的粘膜吸附性能,延长抗原DNA的粘膜滞留时间;利用CPE30肽段的优势靶向作用,增加抗原被M细胞摄取、转运的效率和数量,最终实现DNA疫苗在粘膜局部的高效表达和呈递,诱生高水平的粘膜免疫应答。进一步将该新型粘膜递送系统应用于CVB3心肌炎粘膜疫苗当中,增强CVB3特异性粘膜IgA及CD8+CTL应答,实现强有力的抗病毒保护作用,评估该新型粘膜递送系统的有效性,并初步探讨其作用机制。
viral myocarditis;mucosal vaccine;M cell;targeting delivery;
基于M细胞在粘膜抗原摄取中的主导地位及在启动免疫应答中的关键作用, 我们在生物多糖chitosan (CS)-DNA粘膜递送系统中引入特异性结合M细胞的CPE30多肽,创建一靶向粘膜M细胞的新型粘膜递送系统CPE30-CS-DNA,并在此基础上制备了新型柯萨奇病毒B3型粘膜疫苗CPE30-CS-pVP1。结果显示,该疫苗颗粒呈现为表面光滑、直径300nm的球状颗粒,可有效包裹质粒DNA(效率高达97%以上),同时也可有效抵御Dnase降解作用。并且该疫苗表面均携带正电荷(约+21mv),有利于促进疫苗在携带负电荷的粘膜表面附着和停留。以含有50ug 质粒DNA的该疫苗隔周口服免疫小鼠,共四次,发现与对照CS-pVP1组相比,其在胃肠道局部表达抗原VP1能力显著增强,粘膜特异性IgA抗体生成细胞频率显著增加,产生了更高水平的肠道特异性IgA;同时,该组肠系膜淋巴结部位CVB3特异性T细胞增殖和分泌IFN-γ的能力也显著增加,提示CPE30-CS-pVP1可显著增强黏膜局部CVB3特异性T细胞免疫应答。攻毒验结果显示对照组心肌坏死损伤比较严重;CS-pVP1组心肌坏死损伤较轻,炎症多集中于心内膜下;CPE30-CS-pVP1组心肌损伤最轻,仅见少量炎症浸润灶,心肌条索清晰,组织结构完整,且28天存活率最高。该提高的保护效率与其病毒有效清除相关。此外,借助制备CPE30-CS-pVP1的成熟技术平台,构建了另一粘膜M细胞靶向递送系统FimH-CS-DNA和心肌炎疫苗FimH-CS-pVP1, 口服免疫可诱生高水平粘膜免疫应答,有效预防心肌炎。本项目圆满完成计划书规定任务,发表SCI论文8篇,国内核心期刊文章1篇,申请并授权发明专利1项。