肥大细胞活化剂C48/80的黏膜佐剂作用机制研究

Mucosal immunization strategies rarely induce long-term and effective mucosal immune responses, which becomes an obstacle for the development of mucosal vaccines. Thus, investigating mucosal adjuvants is essential for the promotion of more widespread application of mucosal vaccines. Presently, alum salt is the injectable adjuvant that can be used widely in humans , while mucosal adjuvants are still under development. The recently developed mast cell activator C48/80 is a new kind of mucosal adjuvant. In our previous study, recombinant H1N1 influenza virus hemoglutinin (HA) protein was combined with C48/80 adjuvant into a protein based influenza subunit vaccine and used to immunize mice intranasally. Subsequent challenge with the live virus showed that 90% of mice survived a lethal dose of H1N1 influenza live virus. C48/80 is a kind of promising mucosal adjuvant, and it's mucosal adjuvant effects correlate with mast cell degranulation, but the detailed mechanisms of action are remains unclear. In this study, we aim to determine which cytokines and chemokines are released by C48/80 activated mast cells in vitro and vivo, as well as what key immune cell changes are induced by C48/80. This may give us clues into the mechanisms behind C48/80 adjuvant activity and support future research for the development of this new mucosal adjuvant and its potential use in influenza mucosal subunit vaccines.

黏膜免疫短时应答、弱势应答的特点制约着黏膜疫苗的发展，所以黏膜佐剂的研发对黏膜疫苗的发展至关重要。目前在临床广泛应用的佐剂是注射用铝佐剂，黏膜佐剂尚无成功上市产品。肥大细胞活化剂C48/80是一种新发现的具有黏膜佐剂效应的物质。我们将重组的甲型H1N1流感病毒血凝素(HA)蛋白与C48/80佐剂配伍制备成流感蛋白亚单位疫苗，滴鼻免疫后，90%的小鼠能够经受致死量同型流感病毒的攻击并存活。C48/80是一种非常有潜力的黏膜佐剂，其佐剂作用与它刺激肥大细胞脱颗粒的效应有关，但具体机制尚未明确。本研究拟从体外及体内两方面入手，对C48/80作用于肥大细胞后释放出的细胞因子及趋化因子进行检测，并通过免疫后小鼠体内关键免疫细胞的变化来揭示其黏膜佐剂作用的机理，为肥大细胞活化剂类黏膜佐剂的研发及其在流感亚单位黏膜疫苗中的应用提供有力的基础理论支持。

背景: .黏膜免疫短时应答、弱势应答的特点制约着黏膜疫苗的发展，黏膜佐剂的研发对黏膜疫苗的发展至关重要。目前在临床广泛应用的佐剂是注射用铝佐剂，黏膜佐剂尚无成功上市产品。肥大细胞活化剂C48/80是一种新发现的具有黏膜佐剂效果的物质，其作用机理的揭示必将会对此类黏膜佐剂的发展奠定科学基础。另外，在本项目进行中，我们新发现一种肥大细胞活化剂Mastoparan(MP)也具有潜在的黏膜佐剂效果。.研究内容: .1，重组的甲型H1N1流感病毒血凝素(HA)蛋白与C48/80或MP佐剂配伍制备成流感蛋白亚单位疫苗，经鼻免疫小鼠，检测C48/80及MP的黏膜佐剂效果。2，C48/80或MP滴鼻免疫小鼠后，观察小鼠鼻黏膜部位的肥大细胞是否发生脱颗粒现象。3，C48/80及MP在体内、体外刺激肥大细胞可以释放出哪些关键的细胞因子和趋化因子。4，肥大细胞释放的多种因子对DCs、Monocytes及Macrophages等细胞的影响。.重要结果:.1，C48/80或MP在小鼠体内均具有明显的黏膜佐剂效应。2，C48/80或MP滴鼻免疫小鼠后，小鼠鼻黏膜部位的肥大细胞发生脱颗粒现象。3，在体外，C48/80及MP可刺激肥大细胞释放多种细胞因子和趋化因子。其中C48/80可刺激肥大细胞分泌IL-5，IL-17，IL-27，TNF。MP可刺激肥大细胞释放IL-1，IL-2，IL-6，IL-17。4，C48/80或MP滴鼻4小时以后，小鼠肺内DCs、Monocytes及Macrophages的数量显著增高。5，在体外，肥大细胞经C48/80和MP刺激后，对DC有明显的趋化作用。6，C48/80和MP佐剂可直接刺激DC释放一些细胞因子。.关键数据及其科学意义: .1，确认了肥大细胞活化剂C48/80的黏膜佐剂效果，首次发现并证实了另一种肥大细胞活化剂MP的黏膜佐剂效果，这些结果表明肥大细胞活化剂类黏膜佐剂具有一定的产品开发及临床应用潜力。2，经体内及体外实验观察，C48/80和MP可以刺激肥大细胞释放多种不同的细胞因子和趋化因子，并对DCs、Monocytes及Macrophages等相关天然免疫细胞产生趋化作用，这些结果初步揭示了肥大细胞活化剂类黏膜佐剂的作用机制，为此类佐剂的未来应用奠定了科学基础。