稳定表达单基因编码HIV双特异性抗体的黏膜呈递系统和抗体活性研究

AIDS is one of the major infectious diseases harm to people's health,and to date there is still no effective preventive vaccine against HIV.Allthough recent years the researchers isolated many broadly neutralizing antibodies from people living with HIV, we yet don not comfirm the mechanism which develops these antibodies. Further, the researchers found that these antibodies can effectively prevednt the animal model from SHIV infection via passive immunity.Considering vulnerable mucous against HIV and half-life of these antibody in body, how to further maintain the available antibody concentration on the mucosal surface become urgent problem now. Our project intends to establish optimal commensal vaginal lactobacillus expression system, to generate the complete structure antibody molecular with Fc domain effector function.The previous study found our engineered single-gene bi-specific antibody could stable express and had more potent neutralizing ability and broader viral coverage. Meantime, we focus on the mucosal secretion of antibody, along with the lactobacillus colony on the mucosal surface, based on no change of the phenotype of the engineered vaginal lactobacillus and similar mucosal colonied levels. This proposal can solve the decay of effective antibody in body and also provide some practical prospect to passive HIV mucosal prevention strategy.

艾滋病是危害人类健康的重大传染病之一，迄今为止仍没有有效的预防性疫苗出现，但近年来研究人员从HIV感染者中分离出许多高效广谱中和抗体，并在动物被动免疫模型中发现这些抗体能够有效的阻止HIV感染。考虑到黏膜表面是HIV攻击的首要部位，以及抗体的生理半衰期，如何进一步维持易感部位的抗体浓度成为目前急需解决的问题。本项目拟建立并优化乳酸杆菌表达系统，把前期研究发现的具有更强中和能力及广谱性的单基因编码双特异性中和抗体基因整合到乳酸杆菌表达系统中，使其分泌具有完整结构和Fc效应功能的中和抗体蛋白，同时不改变乳酸杆菌的表性特征，实现抗体随着乳酸杆菌的黏膜定植分泌释放的目的，解决蛋白在体内消减的问题，为靶向阻断HIV黏膜传播的被动免疫预防策略提供一定的实践前景。

30年余来，艾滋病在全世界范围内蔓延，已成为危害人类健康的重大传染病之一。迄今为止，虽然有多项HIV疫苗项目已推进到临床实验阶段，但均没有取得可喜的结果，在长期HIV疫苗研究过程中，研究者们分离出许多高效广谱的抗HIV中和抗体，多项基于这些抗体或抗体衍生物的被动免疫策略在HIV预防和治疗上具有一定的效果。但维持体内，尤其是感染部位（黏膜）足够的抗体浓度是抗HIV被动免疫防治的关键环节。近年来性途径传播已超过采供血途径传播成为HIV蔓延的主要途径，在我国，男男同性传播比例更明显增长，因此男性直肠黏膜成为当前HIV首要攻击的部位，同时也成为有效阻断及预防感染的关键环节。乳酸杆菌作为食品级的人类胃肠道及女性生殖道定植的有益菌群，其食品安全性及在黏膜稳定定植的特征，使其在黏膜表面作为活疫苗的呈递载体及外源蛋白表达载体得到广泛的关注和认可。.本研究选择人直肠黏膜常驻菌-植物乳酸杆菌WCFS1作为宿主菌,进而构建并优化了基于同源信号肽和启动子的乳酸杆菌表达元件，筛选出能够表达中和抗体的重组乳酸杆菌。通过WB证明分泌上清中中和抗体的存在，并在体外通过多重亚型的国际标准毒株证明分泌上清具有一定的中和能力和中和宽度。与野生型乳酸杆菌相比，重组菌具有相似的生长能力及活性，证明重组菌具有正常的乳酸杆菌表型。利用正常人直肠黏膜细胞FHC，明确了重组菌具有与野生菌相当的黏膜细胞表面定植能力，并且不会诱导菌株特异性的细胞凋亡，也不会诱导明显的炎症反应，证明此重组菌作为表达中和抗体的乳酸杆菌活载体的稳定性和安全性。.本研究把中和抗体或其类似物与直肠黏膜共生菌植物乳酸杆菌WCFS1表达系统相结合，使功能性的中和抗体随乳酸杆菌的定植在黏膜局部长期稳定分泌,维持其在HIV攻击部位的稳定有效浓度，以达到有效预防HIV传播和简化用药策略的理想效果，为被动免疫、靶向阻断HIV黏膜传播的防治策略提供一定的实践前景。