作者简介:焦新安,男,1964年09月出生,1997年02月师从于扬州大学刘秀梵教授,于1999年12月获博士学位。
摘要牛结核分枝杆菌bcg是世界上广泛使用的疫苗,亦被认为是表达与传递外源抗原的理想活载体之一,然而迄今对bcg或重组bcg(rbcg)与宿主免疫系统相互作用机理尚未阐明,而从免疫调节生物学角度探讨bcg或rbcg诱导t细胞应答的规律亦未涉足。为此,本研究以表达大肠杆菌麦芽糖结合蛋白(male)的rbcg(rbcg·male)为模型,以期阐明rbcg与抗原提呈细胞相互作用的规律、rbcg表达产物抗原表位多样性、rbcg和bcg诱导的t细胞应答规律与调控因素。
1.重组卡介苗表达的male蛋白t细胞表位的鉴定
在体外抗原提呈试验中,证实rbcg·male成功表达male蛋白的四种t细胞抗原表位,即p68-82、p100-114、p151-165和p277-291。t细胞增殖试验和eliot试验结果均表明这种表达是功能性的,rbcg·male可刺激小鼠产生male蛋白及其多肽特异的t细胞增殖和ifn-γ应答。表位作图显示,bcg表达的male未形成新的抗原表位或使隐蔽表位暴露出来,并进一步证实malep68-82多肽表位是maleh-2d限制性主要t细胞表位,而p100-114、p151-165和p277-291多肽表位为次要表位。本研究结果表明,作为表达和运送外源抗原的bcg载体,它功能性地表达了外源抗原male蛋白,并能向宿主免疫系统有效地传递,这进一步证实bcg是一种优良的疫苗载体。
2.重组卡介苗感染早期树突细胞的作用
具有抗原提呈细胞(apc)功能的吞噬性细胞,通过刺激t细胞应答可促进细菌清除,从而在反抗细菌感染中起重要作用。巨噬细胞(m?)是胞内寄生菌的优选宿主细胞,并贮存大量的抗原物质,而树突细胞(dc)却是非常强势的apc。然而在体内针对细菌的t细胞应答中,这两种有吞噬活性的细胞之作用还未阐明。为此,本研究以rbcg·male为材料,对m?和dc诱导反抗细菌的t细胞应答中的相对作用进行了探讨。在小鼠i.v.接种rbcg·male12小时后,脾脏m?和dc的感染率相当,但在来自体内的体外试验(exvivo)中,用针对male蛋白的特异t细胞杂交瘤仅测出dcs表面存在免疫原性的male多肽/mhcⅱ复合物,而m?却没有。同样,在rbcg·male感染后,仅在dcs观察到cd40、b7.1(cd80)和b7.2(cd86)分子表达水平升高,并分泌il-12p40,因而首次证实dc在激发针对分枝杆菌t细胞应答中的要害作用。进一步试验还显示,脾脏dccd8α+和cd8α-亚群在体内是相同势能的apc,但il-12的产生主要来自cd8α+亚群。这表明在rbcg感染早期,dc在体内条件下不仅在针对分枝杆菌获得性免疫中发挥主导作用,而且还通过分泌il-12在自然免疫中起重要作用。研究中还首次发现,rbcg在其感染早期能在dc中存活,但数量没有增长。鉴于dc提呈rbcg抗原能力的迅速丧失,表明除m?外dc亦是rbcg或bcg感染早期的贮存宿主细胞。这些结果为bcg感染与免疫机理提供了新熟悉,对结核病控制有重要价值,同时,为以bcg作载体研制新型疫苗提供了重要理论依据。
3.表达male重组卡介苗诱导t细胞应答的动力学
应用免疫磁性分离技术去除免疫小鼠脾脏中cd4+和cd8+t细胞后,在eliot试验中证实,rbcg·male诱导的t细胞应答是cd4+t细胞依靠的。对male、d特异t细胞应答