结核分枝杆菌蛋白MPT64和PstS1 T/B细胞抗原表位多态性和免疫功能研究

Proteins MPT64 and PstS1 are important candidates of the diagnosis and vaccine research for tuberculosis. Our previous study showed that there are epitopes polymorphisms existing in these two proteins of Mycobacterium tuberculosis (M.tb) strains, which resulted in the protein structure and function changes of the two proteins. The alteration of T cell and B cell epitopes of the two proteins may influence cell-mediated immunity and humoral immunity in host. Based on the polymorphisms research on T cell and B cell epitopes of these two proteins, we will use molecular cloning, protein purification and immunology techniques to study on the recombinant expression, purification and immunological fuction of the wild-type and mutant proteins of MPT64 and PstS1, compare the difference of host immune reaction between the two types of proteins for evaluating the influence of the immune function of M.tb by the polymorphisms of the T cell and B cell epitopes. The study will help us further understand the mechanism of interaction between M.tb and host, immune response caused by M.tb antigen molecules and pathogenesis of M.tb. In addition, it will have the vital significance to improve the methods of immune dagnosis and develop new vaccines for TB. Also, it would provide a set of technical protocol for the other proteins with antigenic epitope polymorphism to be performed immune function study.

MPT64和PstS1蛋白是结核分枝杆菌诊断和疫苗制备的重要抗原。我们前期研究表明这两个蛋白均存在一定的抗原表位多态性，且这种多态性影响到了相关蛋白的结构和功能，主要表现为T细胞和B细胞抗原表位的变化，进而可能影响到机体的细胞免疫和体液免疫反应。本课题在对MPT64和PstS1抗原表位多态性研究的基础上，利用分子克隆、蛋白质纯化和免疫学技术，对野生株和突变株的MPT64和PstS1蛋白分别进行重组表达、纯化和免疫学研究，比较野生株和突变株蛋白引起机体免疫反应的差异，以评价T/B细胞表位多态性对免疫功能的影响。此研究对进一步理解结核分枝杆菌与宿主之间的相互作用机制和结核菌抗原分子引起的免疫应答反应，进一步揭示结核菌的免疫学致病机制，对改进免疫学诊断技术和进行结核新疫苗的研究具有重要意义。同时，也为研究其他具有抗原表位多态性蛋白的免疫功能提供一套免疫功能研究的实验技术方案。

MPT64和PstS1蛋白是结核分枝杆菌诊断和疫苗制备的重要抗原。我们前期研究表明这两个蛋白均存在一定的抗原表位多态性，并可能影响到机体的细胞免疫和体液免疫反应。首先，我们采用MPT64抗原检测试剂盒（胶体金法），对有代表性的178株结核分枝杆菌进行检测，发现MPT64抗原的63bp缺失株对MPT64抗原检测试剂盒敏感性有影响。然后，我们将PstS1中牛结核分枝杆菌/BCG特异的突变位点用于其鉴别诊断，建立了牛结核分枝杆菌/BCG特异的real-time PCR检测方法。最后，我们选取了H37Rv为野生菌株；JL06035和FJ05132为PstS1蛋白的突变菌株；63bp缺失株FJ05395为MPT64蛋白的突变菌株，利用分子克隆、蛋白质纯化和免疫学技术，对野生株和突变株的MPT64和PstS1蛋白分别进行重组表达、纯化和免疫学研究，然后将野生株蛋白和突变株蛋白分别进行ELISA（42个结核病人和42个健康人）和T-spot实验（64个结核病人，61个其他肺部疾病病人和62个健康人），比较野生蛋白和突变株蛋白的引起机体的细胞免疫和体液免疫的差异。结果表明，PstS1蛋白和MPT64蛋白的突变株蛋白和野生株蛋白作为抗原对结核进行ELISA和T-spot诊断时，统计学上没有显著性差异，说明两个蛋白的多态性对机体的体液免疫和细胞免疫的影响较小。这提示我们结核分枝杆菌是个相对保守的细菌，某些功能基因的多态性对机体的体液免疫和细胞免疫影响很小。此研究对进一步理解结核分枝杆菌与宿主之间的相互作用机制和结核菌抗原分子引起的免疫应答反应，进一步揭示结核菌的免疫学致病机制，对改进免疫学诊断技术和进行结核新疫苗的研究具有重要意义。同时，也为研究其他具有抗原表位多态性蛋白的免疫功能提供一套免疫功能研究的实验技术方案。