PV-10通过STING通路增强乙型肝炎疫苗接种的免疫应答

【字体: 时间:2025年10月08日 来源:Human Vaccines & Immunotherapeutics 3.5

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  本研究揭示PV-10(10%玫瑰红溶液)作为新型STING激动剂,通过稳定STING二聚化、激活TBK1/IRF3/NF-κB信号轴,显著提升乙型肝炎疫苗的免疫原性,为疫苗无应答者提供创新解决方案。

  

分子对接

通过AutoDock Vina 1.1.2程序进行分子对接分析,使用人源STING与amidobenzimidazole复合物的晶体结构(PDB ID: 6DXL)。玫瑰红(Rose Bengal, RB)与STING配体结合域(LBD)显示亲和力为-7.1 kcal/mol,属于中等结合强度。RB的V形结构与LBD口袋契合,通过疏水相互作用(如Tyr167和Tyr240的π-π堆积和卤素-π作用)及氢键(Thr263距离2.16 ?)稳定二聚体组装。Tyr240作为关键残基参与结合,其突变会破坏环二核苷酸(CDN)与STING的结合。

细胞培养

人急性单核细胞白血病细胞系THP-1购自ATCC,培养于含10%胎牛血清(FBS)的RPMI 1640培养基。PLC/PRF/5肝癌细胞由曼尼托巴大学提供,培养于含10% FBS的DMEM。从健康志愿者外周血分离CD8+ T细胞和树突状细胞(DCs),培养于含细胞因子的完全RPMI培养基。研究经阿尔伯塔省健康研究伦理委员会批准(HREBA.CC-16–0286)。

免疫印迹

THP-1细胞以5×105细胞/孔接种6孔板,分别用Vehicle对照、5 μM cGAMP或100 μM PV-10处理24小时。细胞裂解后,通过RIPA缓冲液提取蛋白,DC蛋白法定量。20 μg蛋白上样10%聚丙烯酰胺凝胶,电泳后转膜至硝酸纤维素膜。膜用5% BSA封闭90分钟,一抗(1:1000稀释)4°C孵育过夜,二抗(1:3000稀释)室温孵育45分钟。ECL底物显影,ChemiDoc成像。抗体包括STING、TBK1、p-TBK1Ser172、IRF3、p-IRF3Ser396、NF-κB p65、p-p65Ser536(Cell Signaling Technology)及β-actin(Thermo Fisher)。

免疫沉淀-质谱(IP-MS)

THP-1细胞用100 μM PV-10处理24小时,裂解后与STING抗体4°C孵育2小时,再加入Protein A珠过夜。免疫沉淀物通过SDS-PAGE分离,考马斯蓝染色后切取~70 kDa条带,胰蛋白酶消化后肽段经纳米液相色谱-质谱联用分析。质谱数据通过Mascot算法检索数据库。

细胞因子和趋化因子分析

THP-1细胞用100 μM PV-10处理0–48小时,收集条件培养基,通过Eve Technologies的多重阵列分析细胞因子和趋化因子,包括CX3CL1、FLT-3L、G-CSF、GM-CSF、GRO-α、IFN-γ、IP-10/CXCL10、IL1-RA、IL-6、IL-8、IL-18、MCP-1和MCP-3。

IFN-γ ELISpot assay

从健康供体外周血分离PBMCs,通过Ficoll-Paque梯度离心。单核细胞通过塑料贴壁法分离,后用GM-CSF(100 ng/mL)和IL-4(25 ng/mL)诱导分化为DCs。DCs用HBV-1(TVELLSFLPSDFFPSV)或HBV-2(FLPSDFFPSV)肽段(50 μg/mL)脉冲过夜。CD8+ T细胞通过抗CD8磁珠分离,与脉冲DCs共培养5天(比例1:10),含IL-2(10 ng/mL)。预激的T细胞与PLC/PRF/5细胞(1:1比例)及5 μM PV-10共培养,通过IFN-γ ELISpot assay(R&D Systems)检测反应。图像通过EVOS M7000系统获取,ImageJ分析斑点形成细胞数。

RB与STING具有高结合亲和力

分子对接显示RB结合于STING的LBD口袋,与内源配体cGAMP占据相同位点。结合模式通过疏水相互作用(Tyr167 π-π堆积5.19 ?,Tyr240卤素-π作用3.92–4.88 ?)和氢键(Thr263 2.16 ?)稳定。氯代苯环深入LBD溶剂不可及区,三环结构通过氢键和疏水作用拉近两个单体,表明RB可作为STING激动剂促进二聚化。

PV-10诱导STING二聚化并激活通路

免疫印迹显示PV-10处理组出现高分子量STING条带,提示二聚体形成,而Vehicle和cGAMP组仅见单体。IP-MS进一步证实PV-10处理后STING二聚体富集。下游信号分子磷酸化水平分析表明,PV-10处理组p-TBK1Ser172、p-IRF3Ser396和p-p65Ser536显著上调,与cGAMP效果相当,证实PV-10通过STING通路激活免疫信号。

PV-10上调免疫相关细胞因子和趋化因子

细胞因子分析显示PV-10处理48小时后,IL-6升高31倍,FLT-3L和IL-18分别升高7.4和4.5倍,G-CSF、GM-CSF和IL1-RA升高3–4倍,IFN-γ增加2倍。趋化因子中fractalkine(CX3CL1)升高31倍,MCP-1和IL-8分别升高6.5和5.9倍,IP-10升高4倍,GROα和MCP-3升高2.7–3.3倍。这些因子共同促进先天和适应性免疫应答。

PV-10增强预激CD8+ T细胞的IFN-γ分泌

ELISpot assay显示,HBV-1和HBV-2肽段预激的CD8+ T细胞在PV-10处理后,IFN-γ分泌显著增加(较Vehicle对照提高2倍以上)。HBV-1(长肽)本身诱导强反应,PV-10进一步增强;HBV-2(短肽)反应较弱,但PV-10仍可提升其应答。结果表明PV-10通过增强T细胞活性,提升对HBsAg阳性细胞的免疫识别。

讨论

STING蛋白含跨膜域(1–138残基)、LBD(139–336残基)和C端招募域(337–379残基)。配体结合后LBD发生内旋,暴露C端 motif,招募TBK1和IRF3。PV-10通过RB稳定STING二聚体,激活经典TBK1-IRF3通路和非经典NF-κB通路,诱导细胞因子(如IL-6、IL-18)和趋化因子(如IP-10、MCP-1)释放,促进DC成熟和T细胞活化。PV-10独特的二聚体稳定作用区别于传统CDN激动剂,且安全性良好(临床研究显示局部反应轻微)。本研究为PV-10作为HB疫苗佐剂提供机制依据,尤其针对疫苗无应答者(HLA多态性或先天免疫感应不足)。未来需在非应答者PBMCs中验证其转化潜力。
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