來自美國馬里蘭大學(xué)的研究人員巧妙的構(gòu)建了一種新型的融合蛋白,,解決了粘膜疫苗的關(guān)鍵傳輸問題,,并提出了一種可以簡化粘膜疫苗的制備,分配及傳遞過程的新策略,,這一研究成果公布在Nature Biotechnology雜志上,。
文章的通訊作者是馬里蘭大學(xué)華裔學(xué)者朱小平副教授,第一作者是葉利琳(Lilin,,音譯)博士,,這一研究小組的主要研究領(lǐng)域是病毒病理機(jī)制研究。
大部分病原體都是通過呼吸道,,胃腸道,,或者泌尿生殖系統(tǒng)的粘膜表層進(jìn)入人體的,因此可以說粘膜是大多病原體進(jìn)入人體的主要門戶,,也是哺乳動(dòng)物免疫系統(tǒng)的重要組成成分,。而這種免疫系統(tǒng)應(yīng)答又不同于肌肉注射和皮下疫苗接種方式,激活粘膜免疫應(yīng)答這一針對病原病毒,,細(xì)菌和真菌的第一防線,,對于阻斷病原體侵入人體具有重要意義,因此也受到了科學(xué)家們的廣泛關(guān)注,。
但是由于缺乏安全有效的傳導(dǎo)運(yùn)輸方法,,粘膜疫苗的研究未能得到進(jìn)一步的發(fā)展。在這一方面,,目前的一個(gè)方法就是利用化學(xué)制劑增加粘膜上皮細(xì)胞的滲透性,。
而在這篇最新的文章中,研究人員利用了IgG傳遞的天然途徑,,突破了上皮細(xì)胞屏障,,在這種方法中一個(gè)關(guān)鍵的成員就是新生兒Fc受體(Neonatal Fc receptor, FcRn),這種受體是負(fù)責(zé)上皮細(xì)胞主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)免疫球蛋白IgG的受體,。IgG是初乳中含量最豐富的免疫球蛋白成分,,哺乳動(dòng)物新生兒的免疫力主要依賴于從母體獲得IgG,而母源IgG向乳汁中的分泌以及被新生兒攝取均需要穿越上皮屏障,,這一過程就是FcRn的胞轉(zhuǎn)作用,。
FcRn雖然被稱為新生兒Fc受體,但是實(shí)際上在人體中一生都存在,,研究人員發(fā)現(xiàn)將一種單純皰疹病毒(herpes simplex virus,,HSV)抗原的外結(jié)構(gòu)域與IgG的Fc片段融合,能形成一種內(nèi)置傳遞系統(tǒng),,可以幫助抗原穿過呼吸道上皮細(xì)胞(具體見下圖),。小鼠實(shí)驗(yàn)證明,,利用這種融合蛋白,并配合CpG佐劑,,能促進(jìn)細(xì)胞和體液的應(yīng)答,,增強(qiáng)對抗HSV,而且這一免疫作用即使是在6個(gè)月以后還是有效,。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),小鼠如果缺失了FcRn,,抗原,,或者融合了Fc片段的抗原,其粘膜免疫系統(tǒng)將不能保護(hù)機(jī)體免受病原體的侵害,。這一新的策略如果可以被廣泛應(yīng)用,,那么將能簡化粘膜疫苗的制備,分配及傳遞過程,。
這項(xiàng)研究得到了Nature Biotechnology雜志的高度評價(jià),,Jerry R McGhee博士認(rèn)為這一成果具有重要的意義,并且建議研究人員可以考慮利用FcRn途徑開發(fā)粘膜亞基疫苗,。同時(shí)“千名醫(yī)學(xué)家”(F1000)也特別點(diǎn)評并推薦了這項(xiàng)研究,。(生物谷Bioon.com)
生物谷推薦原文出處:
Nature Biotechnology doi:10.1038/nbt.1742
Efficient mucosal vaccination mediated by the neonatal Fc receptor
Lilin Ye,1 Rongyu Zeng,1 Yu Bai,1 Derry C Roopenian2 & Xiaoping Zhu1, 3
Almost all infectious diseases are initiated at mucosal surfaces, yet intramuscular or subcutaneous vaccination usually provides only minimal protection at sites of infection owing to suboptimal activation of the mucosal immune system. The neonatal Fc receptor (FcRn) mediates the transport of IgG across polarized epithelial cells lining mucosal surfaces. We mimicked this process by fusing a model antigen, herpes simplex virus type-2 (HSV-2) glycoprotein gD, to an IgG Fc fragment. Intranasal immunization, together with the adjuvant CpG, completely protected wild-type, but not FcRn knockout, mice after intravaginal challenge with virulent HSV-2 186. This immunization strategy induced efficient mucosal and systemic antibody, B- and T-cell immune responses, with stable protection for at least 6 months after vaccination in most of the immunized animals. The FcRn-IgG transcellular transport pathway may provide a general delivery route for subunit vaccines against many mucosal pathogens.