生物膜、具有生物膜性的闭合结构或细胞区室作为疫苗载体或免疫调节剂的应用_2

文档序号:9267248阅读:来源:国知局
因而可以作为外源物质 进入细胞的载体。生物膜通过包裹或者吸附等方式,可作为蛋白、核酸、合成肽、细胞因子、 细菌、病毒等物质的载体,同时,生物膜是一种非致病性载体,安全系数高。另一方面,生物 膜能有效地被机体抗原递呈细胞摄取,从而激起强效的免疫反应,因此本身又具有天然的 免疫佐剂作用。
[0030] 本发明生物膜、具有生物膜性的闭合结构或细胞区室作为疫苗载体及免疫调节 剂,具有以下优势: 一、安全性高:生物膜作为疫苗的抗原表达和递呈载体是一种非免疫原性和非致病性 的载体,安全系数高,而且在接种部位不引起肉芽肿,重复接种亦无任何不良作用。同时,生 物膜免疫动物后不能检测到针对生物膜载体的抗体产生,降低了生物膜载体本身引起机体 免疫排斥反应的可能性。
[0031] 二、多功能性:生物膜载体可定向的组装蛋白、核酸、合成肽、细胞因子、细菌、病毒 等物质,作为载体和佐剂不仅能适用于传统疫苗的构建,还可运用于新型基因疫苗。
[0032] 三、复合型性:生物膜上可以定向组装不同的抗原、核酸等物质,可研制多价型复 合疫苗和多联疫苗。
[0033] 四、高效体液免疫性:树突状细胞(DC细胞)是目前发现的功能最强的专职抗原呈 递细胞(APC),生物膜由于其脂质双分子层结构,可通过胞膜融合的形式促进APC对抗原的 摄取,从而有效激活针对相应抗原的体液免疫产生抗体,对预防很多传染性疾病发挥重要 作用。
[0034] 五、强效细胞免疫性:传统疫苗多以激发体液免疫为主,但HIV、HCV以及肿瘤等 需要能够诱导特异性细胞免疫的新型治疗型疫苗,这对疫苗的载体和佐剂提出了更高的要 求。生物膜载体具有天然的优势,可以有效地激活DC细胞和其他抗原递呈细胞,并且通过 将外源性的抗原递呈给MHC-1,并激活针对抗原的CD8+和CD4+ T淋巴细胞,获得强效的细 胞免疫激活作用。
[0035] 六、缓释性:生物膜载体链接抗原,可以起到抗原延缓释放的作用,引起更彻底的 免疫应答,提高免疫的效果。
[0036] 本发明生物膜、具有生物膜性的闭合结构或细胞区室疫苗的应用: 一、感染性疾病的预防性疫苗:在细菌、病毒及寄生虫感染的预防中,体液免疫具有显 著的效果。通过生物膜载体链接微量、经修饰但与病原体相同的抗原调动机体的免疫反应, 能够预防、控制传染病的发生、流行。
[0037] 二、感染性疾病的治疗性疫苗:对于已经病毒感染的机体,体液免疫产生的抗体无 法清除已进入细胞内的病原体,预防性疫苗就失去了意义。病毒性疾病迄今尚无任何有效 的治疗药物,但是其发病特点又是以细胞内的感染为主,因此通过生物膜载体疫苗能够诱 导强效特异性的细胞免疫反应,为解决此类问题提供了有效的途径。
[0038] 三、肿瘤的预防性疫苗:持续性高危型人乳头瘤病毒(HPV)的感染导致了几乎所 有浸润性宫颈癌的发生;幽门螺杆菌(H. pylori)的感染是胃癌、胃粘膜组织淋巴瘤(MLT) 等疾病的重要致病因素,世界卫生组织已将其列为一类致癌因子。这种致癌因子与肿瘤之 间较为明确的病因学联系,可以通过生物膜载体链接相关的抗原或者基因制备疫苗,接种 于具有易感性的健康人群或者高危人群,进而可以控制肿瘤的发生,肿瘤预防性疫苗的研 发有望从〃源头〃上遏制肿瘤。
[0039] 四、肿瘤的治疗性疫苗:目前肿瘤的治疗性疫苗的研宄集中在免疫治疗和基因治 疗两个方面,可在不同层次提高机体免疫反应,同时促进细胞恢复自身增殖周期的调控功 能,以达到治疗肿瘤的目的。研宄的热点在于能够有效提高肿瘤免疫和打破免疫耐受。通 过生物膜载体制备肽疫苗、重组载体疫苗、树突状细胞(DC)疫苗等,可诱导较强的特异性T 细胞反应,从而加强对肿瘤的抑制作用,使肿瘤体积变小。
[0040] 五、自身免疫病疫苗:自身免疫性疾病的免疫损伤可导致相应的组织器官发生病 变。自身免疫病的治疗性疫苗主要针对去除对自身组织抗原产生免疫反应的记忆性T细胞 来设计,并辅助以免疫调节的方法,如加入某些具有免疫调节功能的细胞因子,使免疫系统 从整体上得到调节。通过生物膜载体制备DNA疫苗、联合疫苗、融合多肽疫苗等方式,使其 在自身免疫病疫苗方面具有良好的应用前景。
【附图说明】
[0041] 图1为乙型肝炎表面抗原含量。
[0042] 图2为苯乙基间苯二酚一生物膜使用效果图。
[0043] 图3为不同时间下透皮吸收浓度。
[0044] 图4黑色素合成抑制率。
【具体实施方式】
[0045] 下面结合具体实施例及附图,进一步阐述本发明。应当理解,这些实施例仅用于说 明本发明而不能用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常 按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件。
[0046] 实施例1生物膜的提取、纯化 采用密度梯度离心法提取、纯化得到所需的生物膜。具体过程如下: (1) 将断食18_24h的新西兰大白兔处死取肝脏,去掉大的血管后,将肝脏剪成2mm3左 右的小块,并用生理盐水冲洗至组织块变白; (2) 制备匀浆液:lmmol/L CaCl2,50mmol/L HEPES(pH 7.4),lmmol/L PMSF,2yg/mL 抑 肽酶,2 μ g/mL Antipain ; (3) 将肝脏组织和匀浆液按质量:体积的比例加入8倍体积的匀浆液,并在冰浴环境中 用电动匀浆机15, OOOrpm匀浆至组织液化; (4) 将匀浆液经四层纱布过滤,滤液在1,OOOXg,10min,4°C条件下离心,收集沉淀; (5) 沉淀用鹿糖溶液A (0. 3mol/L鹿糖,50mmol/L Tris,3mmol/L MgCl2)充分悬浮沉 淀,加入9倍体积的鹿糖溶液B (2mol/L鹿糖,50mmol/L Tris,3mmol/L MgCl2),上层用鹿 糖溶液 C (0· 25mol/L 鹿糖,10mmol/L HEPES, lmmol/L EDTA)填满离心管,在 90, 000X g, 150min,4°C条件下离心,收集上层膜层; (6) 该膜层用洗液(50mmol/L HEPES,lmmol/L PMSF,2 μ g/mL 抑肽酶,2 μ g/mL Antipain)洗绦,在90, OOOX g,60min,4°C条件下离心,收集沉淀,即为所需的生物膜。
[0047] 实施例2生物膜的提取、纯化 采用两相分配法提取、纯化得到所需的生物膜。具体过程如下: (1) 筛选饱满一致的正常玉米种子,经l%NaC10浸泡消毒10min,冲洗干净,在25°C恒温 黑暗条件下催芽72h ; (2) 取玉米上胚轴,以质量:体积的比例加入2倍体积的提取缓冲液(5mmol/L EDTA, 25mmol/L Tris,0.25mmol/L 蔗糖,lmmol/L MgSO4,0.2% (W/V)BSA,0.5% (W/V)PVP-10,10% (W/V)甘油,15mmol/L β -疏基乙醇,lmmol/L PMSF,lmmol/L DTT),冰浴研磨至液化; (3) 将研磨液经四层纱布过滤,滤液在12, 000Xg,15min,4°C条件下离心,取上清液; (4) 上清液在80, 000\8,3〇11^11,4°0条件下离心,收集沉淀; (5) 沉淀用悬浮液(25mmol/L Tris,0.25mmol/L 蔗糖,0.2% (W/V)BSA,10% (W/V)甘 露醇,lmmol/L DTT)充分悬浮沉淀; (6) 将悬浮液加入两相系统(每IOg两相系统中含:1.7g蔗糖,0. 003g DTT,2. 25mL 水,50mmol/L KCl 0.5mL,1.63 PEG,3.25g Dextran T-500,200mmol/L PBS 0.5mL),上下 摇匀50次,在4, 000 X g,5min,4°C条件下离心,取上相和下相继续进入两相系统,分离三次 后合并上相,稀释5倍后,在80, 000X g,60min,4°C条件下离心,收集沉淀,即为所需的生物 膜。
[0048] 实施例3生物膜的提取、纯化 采用差速离心法提取、纯化得到所需的生物膜。具体过程如下: (1) 南极冰藻(是从南极海冰中分离纯化而来; (2) 将南极冰藻按1:100的比例接种到培养基中(每10L培养基中含21. 2g NaCl,3. 6g NaSO4,0.6g KC1,0. 3g NaHCO3, 0.1 g KBr,0.1 g H3BO3,0.1 g NaF, 9. 6g MgCl2 · 6H20,1. Og CaCl2,0.1 g SrCl2 · 6H20),置于可控光照培养箱中培养。在-4°C,光强为1300~19001x,光 照周期12明/12暗,每天摇动4~5次条件下培养14天; (3) 将冰藻培养液在4, OOOrpm,20min,4°C条件下离心,收集冰藻沉淀,并用预冷的蒸馏 水迅速冲洗2次,以除去细胞外黏稠物、表面盐分及培养液中的杂质; (4) 将上述收集到的冰藻沉淀按质量:体积的比例加入4倍体积的匀浆缓冲液 (0.5mol/L K0H,0.5mol/L 蔗糖,3mmol/L EDTA,0. 6% PVP,lmmol/L PMSF,lmmol/L DTT, 5mmol/L抗坏血酸,0.6% BSA),用挤压式细胞破碎仪破碎细胞; (5) 将得到的细胞匀浆液在8, 000rpm,20min,4°C条件下离心,收集上清液; (6) 上清液在145,000\8,60!^11,4°〇条件下离心,收集沉淀,即为所需的生物膜。
[0049] 实施例4细胞区室的分离、纯化 采用双相萃取法分离、纯化得到所需的细胞区室。具体过程如下: (1) 水双相系统的制备:将混合物(每30(^中含9(^20%(1/1)061丨四111'-500,458 40% (W/W)PEG 3350,33.9g 蔗糖,7.5g (X2mmol/L PBS,0.45g 2mmol/L KC1)在离心管中混合 均匀,制成等浓度葡聚糖/聚乙二醇(Dextran T-500 / PEG 3350)的水双相混合物,于分 液漏斗中混合均匀,4°C静置过夜分层,小心分离上下层,制成新鲜的上相和下相,于4°C分 别保存,用于后续纯化步骤; (2) 将实施例3中获得的生物膜沉淀用重悬浮缓冲液(5mmol/L PBS,0. 33mol/L蔗糖, 3mmol/L KCl,l
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