RNA CpG基序在DNA疫苗中免疫调节作用的研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31170876
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    Douglas B· Lowrie
  • 依托单位：
    复旦大学
  • 学科分类：
    C0804.自身免疫与免疫耐受
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

CpG RNA基序具有和CpG ODN一样的免疫调节活性并可启动机体的固有免疫应答。前期工作中，我们构建了表达结核杆菌保护性抗原Hsp65的质粒DNA疫苗，并在hsp65编码基因下游转录区插入特定合成的CpG基序，发现其转录后能以RNA形式发挥免疫调节活性，转染细胞后可诱导分泌较之不含CpG RNA的质粒DNA更高的IFN-a和IL-12，提示可产生提高的Th1型免疫反应。本研究中，我们拟首次尝试将CpG RNA在DNA疫苗中加以应用，并通过我们已建立的结核杆菌气雾攻击小鼠模型来评价其抗结核的免疫保护或治疗效果。接着，我们拟进一步将CpG RNA重组质粒转染不同的原代细胞或细胞系，并利用siRNA干扰的方法沉默一些胞内的靶基因如TLR、RIG-1家族包含的基因等，从而深入探求CpG RNA基序所激活的细胞信号通路及其启动固有免疫应答的机制，为开发更有效的CpG佐剂或免疫调节分子奠定基础。

结项摘要

质粒DNA 被认为是非常具有潜力的新型疫苗佐剂之一。人工合成的含有特定基序的短链DNA序列可以与宿主细胞表面的Toll 样受体结合从而激活固有免疫应答。这类DNA 具有一类特殊的结构，即含有非甲基化的胞苷磷酸鸟苷(CpG)二核苷酸核心及特定的侧翼序列，称为CpG-DNA。质粒DNA 并非一定与DNA 受体相结合才能发挥其免疫调节活性。如果免疫调节序列位于转录区，那么该序列转录后也能发挥免疫调节活性，这样的序列分子即称为RNA CpG序列，一个质粒DNA 可以表达多个这样的RNA CpG 序列从而发挥其免疫调节作用。本研究中，我们在质粒DNA 疫苗的转录区插含CpG RNA 基序的特定序列，希望该特定序列可以同时激活TLR和RIG-1信号通路，启动固有免疫，从而作为疫苗佐剂有效地加强DNA 疫苗的免疫效果。. 因此，我们按照原定的研究计划，合成了这样的二段CpG ODN 序列，并构建了表达结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis, Mtb)保护性抗原Hsp65 的重组DNA 质粒。我们将该CpG ODN 特定序列插入到质粒DNA 的hsp65 编码基因下游，得到含CpG RNA 序列的重组质粒pVAX1hsp65CpG01与 pVAX1hsp65CpG02。用该重组质粒DNA转染小鼠巨噬细胞系RAW264.7，可诱导细胞分泌较之不含CpG RNA基序的重组DNA 更高水平的Th1 (IFN-a、IL-12, 而非Th2 (IL-4、IL-10)细胞因子，提示CpG RNA基序确实能够诱导产生更高水平的Th1型免疫应答。体内免疫原性分析发现CpG01或CpG02基序插入的质粒DNA能诱导免疫小鼠脾细胞产生的细胞因子与IgG2a的表达水平明显增加，且CpG02能更有效的诱导Th1型细胞因子IFN-g与IL-12的分泌。感染动物试验结果则证实了hsp65质粒DNA治疗能明显降低感染小鼠的肺和脾的细菌载量，而插入CpG01或CpG02 RNA基序的重组质粒DNA组导致了感染小鼠肺的荷菌量显著降低，表明CpG基序的插入提高了质粒DNA的治疗效果。细胞水平的机制分析发现在DNA疫苗非转录区插入的RNA CpG主要是通过TLR-7和RIG-I通路增强Th1型免疫反应，从而诱导产生增强的免疫刺激效果。

项目成果

期刊论文数量（8）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
重组DNA疫苗增强小鼠抗结核菌感染的Th1免疫应答和治疗效果
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    Vaccine
  • 影响因子：
    5.5
  • 作者：
    Douglas B. Lowrie
  • 通讯作者：
    Douglas B. Lowrie
Boosting BCG-primed mice with chimeric DNA vaccine HG856A induces potent multifunctional T cell responses and enhanced protection against Mycobacterium tuberculosis.
使用嵌合 DNA 疫苗 HG856A 增强 BCG 引发的小鼠可诱导有效的多功能 T 细胞反应并增强对结核分枝杆菌的保护。
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Immunol Res
  • 影响因子：
    4.4
  • 作者：
    Wu; Juan;Li; Zhong-Ming;Lowrie; Douglas B;Fan; Xiao-Yong
  • 通讯作者：
    Xiao-Yong
A derived network-based interferon-related signature of human macrophages responding to Mycobacterium tuberculosis.
人类巨噬细胞对结核分枝杆菌作出反应的基于网络的干扰素相关特征。
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Biomed Res Int
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Lyu; Liang-Dong;Douglas B. Lowrie;Wong; Ka-Wing;Fan; Xiao-Yong
  • 通讯作者：
    Xiao-Yong
内含子A提高分枝杆菌热休克蛋白65DNA疫苗的免疫原性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    中华预防医学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    马辉;曲勍;罗玉萍;Douglas B. Lowrie
  • 通讯作者：
    Douglas B. Lowrie
Incorporation of immunostimulatory motifs in the transcribed region of a plasmid DNA vaccine enhances Th1 immune responses and therapeutic effect against Mycobacterium tuberculosis in mice
在质粒 DNA 疫苗的转录区域中掺入免疫刺激基序可增强小鼠的 Th1 免疫反应和针对结核分枝杆菌的治疗效果
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    Vaccine
  • 影响因子：
    5.5
  • 作者：
    Yu-Ping Luo;Harry Thangaraj;Douglas B. Lowrie;Xiao-Yong Fan
  • 通讯作者：
    Xiao-Yong Fan

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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