载体骨架CpG化修饰对新型复制子DNA疫苗免疫调节作用研究

CpG序列是一种极具应用潜力的新型疫苗佐剂，可使疫苗抗原免疫反应以不同方式进行免疫调节及放大，按照结构和功能特点分为三种类型。而新型复制子DNA疫苗具有良好的免疫原性并优于传统DNA核酸疫苗。将CpG序列和新型复制子DNA疫苗进行组合，在LacZ和肉毒毒素Hc上证实其有效性。本研究以炭疽PA为新的目标抗原，通过动物实验来研究这三种不同类型的CpG及组合CpG佐剂序列修饰载体骨架对复制子DNA疫苗（以传统DNA核酸疫苗为对照）体液、细胞免疫及细胞因子如IL-4/6和IFN-α/γ等的影响和改变，探讨免疫调节作用及机制，分析CpG及组合CpG佐剂在以上几方面免疫效果的差异和免疫反应途经，为炭疽疫苗确定最佳CpG佐剂及CpG化的新型复制子DNA疫苗，同时也为类似抗原疫苗或其他抗原的研究应用提供实验数据和理论基础，并且研究复制子DNA疫苗的免疫增强效果和两者相互作用的免疫协调作用及机制。

CpG序列是一种包括A、B和C三种类型的新型疫苗佐剂，将CpG序列插入到DNA载体中作为内源性佐剂来研究它的免疫调节作用，具有重要的意义。本项目按研究计划将CpG序列和新型病毒复制子DNA载体进行组合，并且以传统非病毒DNA载体为平行实验，研究CpG佐剂的免疫效应以及在不同抗原上的免疫调节作用。首先在LacZ和AHc上证实CpG序列的有效性，能够免疫调节和增强两种DNA载体疫苗的免疫原性和保护水平。然后，重点以炭疽PA4和PA为抗原，研究结果表明这三种不同类型的5或20个拷贝数CpG对复制子DNA和传统DNA核酸疫苗均有明显的免疫调节作用，增强了体液、细胞免疫及保护作用。但是它们在这两种DNA疫苗以及在PA4和PA抗原上具体的免疫调节方式有差异。更多拷贝数CpG和组合CpG时进一步增强了复制子DNA疫苗的效应，减少免疫次数并产生更强的抗体和保护水平。不同位置各类CpG组合对疫苗效应无差异均有效，20A和20B组合相当于40C，组合中 B类CpG佐剂对于复制子载体有协调作用产生了强的免疫效应。CpG20C对全部载体和抗原均有效，同之前CpG5C的结果相同，因此提示C类CpG是合适且通用的佐剂。. 在机制研究方面，确定了有无CpG修饰对复制子载体本身的特性无影响，并且CpG化修饰后能够进一步增强它的疫苗效应。另外，不同数量CpG序列或组合型CpG化的复制子和传统DNA载体都能够体外刺激人PBMC的增殖以及分泌产生细胞因子，这个结果与体内的结果一起表明该CpG作为DNA载体上的序列具有良好的佐剂效应，可直接应用为内源性佐剂，并且CpG及组合化 CpG与DNA复制子载体能够同步或协调免疫应答反应，产生高水平的抗体和细胞免疫反应以及保护作用。对炭疽免疫保护机制，抗体水平是重要的指标，但细胞免疫也很重要，它通过T细胞免疫反应直接发挥作用，或间接地由CD4+T细胞辅助或直接激活B细胞产生大量的抗体来中和病原体。. 总之，以不同抗原如LacZ（Th1）、AHc（Th2）和PA4/PA(Th1/Th2型)为目标，三类不同CpG和CpG组合修饰的两种DNA载体为疫苗，全面系统地评价了它们的免疫原性和保护作用，研究和分析包括体外和体内的各种指标和数据，获得了一系列有意义的结果和结论，为类似抗原或其他抗原疫苗的设计研究和在人体临床上应用提供实验数据和理论基础。