结核病疫苗新策略:人Fcγ1融合增强结核分枝杆菌Ag85B抗原免疫原性研究

【字体: 时间:2025年07月18日 来源:Microbial Pathogenesis 3.3

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  针对结核病疫苗保护力不足的难题,研究人员通过将结核分枝杆菌Ag85B抗原与人IgG1 Fc片段(hFcγ1)融合,在毕赤酵母表达系统中成功构建Ag85B:hFcγ1重组蛋白。动物实验证实该融合蛋白能靶向APC(抗原呈递细胞)的FcγRI(CD64),显著提升IFN-γ分泌(p=0.02),为开发新型Th1导向型亚单位疫苗提供了关键实验依据。

  

结核病至今仍是全球重大公共卫生威胁,每年导致数百万人死亡。尽管已有百年历史的卡介苗(BCG)仍在广泛使用,但其对成人肺结核的保护效果波动在0-80%之间,且对艾滋病合并感染及潜伏感染复发无效。更棘手的是,结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis, Mtb)的多重耐药(MDR)和广泛耐药(XDR)株的出现,让世界卫生组织将结核病列为"白色瘟疫"。面对这一困境,伊朗马什哈德医科大学(Mashhad University of Medical Sciences)联合库尔德斯坦医科大学的研究团队另辟蹊径,选择Mtb最关键的免疫原性蛋白Ag85B作为突破口,通过基因工程手段将其与人类IgG1的Fc片段(hFcγ1)融合,在《Microbial Pathogenesis》发表了这项创新性疫苗研究。

研究团队采用毕赤酵母(Pichia pastoris)表达系统生产重组蛋白,通过ELISA和Western blot验证蛋白纯度,运用分子对接模拟预测结构特征,并利用小鼠模型评估免疫效果。实验特别关注了抗原与FcγRI(CD64)的共定位效应及Th1型细胞因子IFN-γ的产生水平。

【Ag85B:hFcγ1重组蛋白分子建模】

通过BLAST和PSI-BLAST比对,选择PDB数据库中的1F0N(Ag85B)和1FC1(Fc)作为模板进行同源建模。经MODELER软件生成的20个预测模型中,筛选出ERRAT评分91.77的最优结构,Ramachandran图显示91.3%氨基酸位于最适区,证实结构合理性。

【Ag85B:hFcγ1重组蛋白特性】

Western blot在70kDa处出现特异性条带,与理论分子量一致。共聚焦显微镜显示该融合蛋白能与转染hFcγRI的HEK293T细胞高效结合,证实其靶向APC的能力。

【讨论】

相比团队此前在CHO细胞中表达的多阶段多亚基Fc融合蛋白,本次在酵母系统表达的Ag85B:hFcγ1显示出更强的免疫原性,这归因于酵母系统特有的高糖基化修饰。实验数据表明,Fc片段不仅延长了蛋白半衰期,更重要的是通过结合APC表面的FcγRI,有效促进抗原交叉呈递,诱导CD4+/CD8+ T细胞产生Th1型应答。

【结论】

该研究首次证明在酵母系统中生产的Ag85B:hFcγ1融合蛋白具有三重优势:高产量、强糖基化修饰和精准APC靶向能力。其诱导的IFN-γ水平显著高于传统疫苗(p=0.02),为开发新一代结核病亚单位疫苗提供了重要技术路线。特别值得注意的是,这种设计规避了BCG疫苗在HIV感染者中的使用禁忌,有望成为针对耐药结核株和潜伏感染的有效解决方案。

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