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合成长肽(SLPs)是一种有前景的疫苗形式,但设计有效 SLP 疫苗面临难题。研究人员开展针对 HBV 的 SLP 疫苗研究,分析树突状细胞(DC)免疫肽组。结果发现不同佐剂对 SLP 交叉呈递无显著影响,还鉴定出多种 HBV SLP 衍生肽。该研究为疫苗设计提供新视角。
在生命科学和健康医学领域,疫苗研发一直是备受瞩目的焦点。尤其是合成长肽(SLPs)作为一种新兴的疫苗形式,被寄予厚望。它有望利用树突状细胞(DC)来治疗慢性感染或癌症。然而,当前 SLPs 疫苗的设计面临诸多挑战。一方面,确定哪些 SLPs 能在 DC 的人类白细胞抗原 I 类分子(HLA-I)上有效交叉呈递,主要依赖计算机预测和多因素 T 细胞检测,这些方法不仅复杂,而且不够精准。另一方面,Toll 样受体(TLR)配体作为佐剂,虽能诱导 DC 成熟以优化 T 细胞启动,但它们对 DC 交叉呈递的具体影响尚不明确。对于慢性乙型肝炎病毒(HBV)感染这种全球范围内影响数百万人的疾病,研发有效的治疗性疫苗迫在眉睫。在此背景下,来自鹿特丹伊拉斯姆斯大学医学中心(Erasmus MC University Medical Center Rotterdam)的研究人员开展了深入研究,相关成果发表在《npj Vaccines》上。
为了探究这些问题,研究人员进行了一系列实验。他们利用敏感的液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)技术,对来自 6 名 HLA-A02:01/HLA-A11:01 匹配的健康供体的 DC 进行研究。这些 DC 被加载了由 12 种基于 HBV 的 SLPs 与 TLR1/2 配体(Amplivant?)或 TLR3 配体(PolyI:C)组合的原型 HBV 疫苗。
在 DC 抗原呈递方面,研究人员发现,不同佐剂对 DC 抗原呈递在数量上没有显著差异,且 DC 肽库主要由 B 等位基因呈递。他们通过将 12 种 HBV 来源的 SLPs 加载到来自不同健康供体的单核细胞衍生的 DC(moDCs)上,并分别用 TLR1/2 配体或 TLR3 配体刺激,然后对 HLA-I - 肽复合物进行免疫沉淀和 LC-MS/MS 分析,从而得出这一结论。
对于 DC 免疫肽组反映的细胞过程,研究发现,虽然 55% 的鉴定肽在不同佐剂处理的 DC 中共享且峰强度相似,但 TLR3 刺激产生了更多佐剂特异性肽。通过对佐剂特异性源蛋白的分析,发现 TLR3 特异性源蛋白的相互作用网络更显著,且与 “病毒应答” 的生物学过程相关,这表明 DC 免疫肽组能反映细胞内正在进行的生物学过程。
在交叉呈递的 SLP 肽的鉴定上,研究人员利用 DDA 技术,从 10 种 SLPs 中总共鉴定出 33 种独特的 SLP 衍生的 HLA 肽,其中 26 种在多个样本中可重复鉴定,还发现了 14 种新的 HBV 衍生的 HLA 肽。此外,DIA 技术进一步补充了数据集,鉴定出了新的肽序列。
关于 HLA 对 SLPs 的呈递预测,研究表明,SLPs 的 HLA 呈递不能完全通过计算机预测。虽然预测的 HLA 结合肽含量与 MS 肽回收之间存在显著相关性,但不同 SLPs 的情况有所差异,这凸显了对 SLP 加载的 DC 进行 MS 分析的重要性。
研究结论表明,该研究全面分析了 SLP 加载的 HLA 匹配的 DC 的 HLA-I 配体组,鉴定出多种 HBV SLP 衍生的 HLA 肽,包括已知和新的潜在 T 细胞表位。虽然不同佐剂对 SLP 交叉呈递没有显著影响,但研究揭示了 DC 免疫肽组学在研究 DC 抗原呈递调控和治疗性疫苗设计方面的重要价值。
研究讨论部分指出,选择不同的佐剂会影响疫苗诱导的免疫反应。虽然在体外研究中未发现不同佐剂对 SLP 交叉呈递的显著差异,但体内情况可能不同,未来可能需要将佐剂与 SLPs 结合或共封装。此外,研究还发现 HLA - B 等位基因在 DC 抗原(交叉)呈递中占主导地位,这为疫苗设计提供了新的方向。同时,研究也评估了计算机预测交叉呈递的性能,发现其存在一定局限性,因为 DC 具有更复杂的抗原加工机制。
总的来说,该研究为抗原基疗法的发展带来了新的见解,DC 免疫肽组学有望成为加速、指导、改进和个性化疫苗设计的有力工具。
研究人员在实验过程中用到的主要关键技术方法包括:首先,通过 Ficoll - Paque 密度梯度离心从健康供体的血沉棕黄层中分离外周血单个核细胞(PBMCs),并进一步获取单核细胞衍生的 DC(moDCs)和初级 DC。然后,利用免疫沉淀技术富集 HLA-I - 肽复合物,具体是使用抗泛 HLA-I 抗体 W6/32 与蛋白 A 琼脂糖珠结合制备亲和珠进行免疫沉淀。最后,运用液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)技术对提取的 HLA 肽进行分析,包括数据依赖采集(DDA)和数据独立采集(DIA),并通过特定软件和算法对数据进行处理和分析 。