CTLA-4 mRNA 3’UTR靶向性寡核苷酸及其疫苗佐剂功能

Cytotoxic T-Lymphocyte Antigen 4 （CTLA-4）is an inducible membrane protein on activated effctor T (CD4+ and CD8+）lymphocytes and mediates inhibitory-signal-transduction in the T lymphocytes after recognizing and binding B7 molecules on antigen presenting cells (APCs). In previous work, we identified a deoxyoligonucleotide (ODN) able to bind 3’ untranslated region (3’UTR) of CTLA-4 mRNA. The ODN, designated as CTLA-4 3’UTR ODN，can dramatically reduce the inhibitory signal transduction mediated by CTLA-4, and could be developed as a novel adjuvant. To confirm this, we try to investigate CTLA-4 3’UTR ODN distribution in lymphocytes, CTLA-4 3’UTR binding to CTLA-4 mRNA, CTLA-4 3’UTR mediated CTLA-4 mRNA degradation, inhibitory effect of CTLA-4 3’UTR on CTLA-4 expression in lymphocytes, impact of CTLA-4 3’UTR on functions of CTLA-4 as well as its adjuvant efficacy for both microbial vaccines and cancer vaccines. The achievement of the project will provide an experimental basis for developing CTLA-4 3’UTR ODN as a novel oligonucleotide-based adjuvant capable of “inhibiting the inhibitory signals” in activated effector T lymphocytes.

细胞毒性T淋巴细胞抗原4（CTLA-4）是表达在激活效应性T淋巴细胞的膜蛋白，在识别结合抗原提呈细胞表面B7分子后启动激活效应性T淋巴细胞的抑制信号。在前期工作中，我们发现了一种能结合CTLA-4 mRNA 3’非翻译区（3’UTR）的单链脱氧寡核苷酸（CTLA-4 3’UTR ODN），它能显著抑制CTLA-4介导的抑制信号, 可能成为一种新型佐剂。为证明这一点，计划研究 CTLA-4 3’UTR ODN的细胞分布，CTLA-4 3’UTR ODN与CTLA-4 mRNA的结合，CTLA-4 3’UTR ODN对CTLA-4 mRNA的降解，CTLA-4 3’UTR ODN对CTLA-4表达的抑制，CTLA-4 3’UTR ODN对CTLA-4 功能的抑制以及CTLA-4 3’UTR ODN对微生物和肿瘤疫苗的佐剂作用。本研究可为CTLA-4 3’UTR ODN成为新型佐剂提供实验基础。

细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4（Cytotoxic T-lymphocyte-associated antigen 4 ，CTLA-4）是表达在活化T细胞表面的免疫检查点蛋白，转导T细胞激活抑制信号。阻断CTLA-4 信号的制剂，如抗体，可以维持激活T细胞的较长时间活化，因而表现免疫增强作用。CTLA-4 的制剂性抗体，已被用于癌症的治疗，其机理是使肿瘤特异性的T细胞较长时间处于激活状态。为了研制对CTLA-4有抑制作用的核酸类免疫检查点抑制物，以人和小鼠CTLA-4 mRNA 3’非翻译区（3’UTR）的保守序列为靶点，设计了合成了靶向CTLA-4 mRNA 3’UTR的单链脱氧寡核苷酸（CTLA-4 3’UTR ODN），并探讨了将其用作疫苗佐剂的可能性。 . 我们证明，CTLA-4 3’UTR ODN能进入小鼠和人的CD4+ T细胞，并显著降低其CTLA-4的表达水平；CTLA-4 3’UTR ODN 可与CTLA-4 mRNA结合，诱导RNase H对CTLA-4 mRNA 的切割；将CTLA-4 3’UTR ODN 与灭活病毒疫苗或重组亚单位疫苗联用应用，可在小鼠诱导出高水平的特异性抗体；在免疫小鼠， CTLA-4 3’UTR ODN可以显著抑制CD4+T细胞表面CTLA-4的表达，促进其增殖活化，并能维持CD11c+细胞表面CD80及CD86的的表达。. 这些结果表明， CTLA-4 3’UTR ODN 可以通过抑制T细胞的CTLA-4免疫抑制性信号而增强T细胞介导的免疫应答，因而能增强机体对微生物疫苗的T细胞依赖的体液免疫应答。因此，CTLA-4 3’UTR ODN可能成为一种新型的微生物疫苗佐剂，它通过抑制T细胞的CTLA-4免疫抑制性信号而发挥免疫增强作用。此外，CTLA-4 3’UTR ODN也可能成为一种新型的肿瘤疫苗的佐剂，或单独应用于肿瘤的治疗。