靶向β淀粉樣蛋白的阿爾茨海默病疫苗研究進(jìn)展.docxVIP

1、273生物技術(shù)通訊I.ETrERSINBIOTECHNOLOGYVol.22No.2Mar.2011doi:10.3969/j.issn.1009-0002.2011.02.030靶向6淀粉樣蛋白的阿爾茨海默病疫苗研究進(jìn)展徐青，余云舟，趙萌1,2I.北京文通大學(xué)生命科學(xué)與生物工程研究院，北京100044；2.軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物工程研究所.北京100850摘要阿爾茨海歌病(AD)是一種以認(rèn)知功能障礙和記憶減退為主要臨床待征的神經(jīng)退行性疾病。目前.。淀粉樣蛋白(A。)被認(rèn)為是AD免疫治療的關(guān)鍵更標(biāo)，其疫笛研究包括多肽疫苗、DNA衰位疫苗及捐毒載體疫苗等。我們簡(jiǎn)要地對(duì)近年來AD疫苗研究進(jìn)展遂行了蛛述

2、。關(guān)疑詞阿爾茨海默麹；。淀粉樣蛋白；免疫治療；疫苗【中圖分類號(hào)R392文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文童編號(hào)1009-0002(2011)02-0273-04AdvanceofAmyloid0PeptideVaccinesAgainstAlzheimersDiseaseXUQing1,YUYun-ZhoZHAOMeng121. InstituteofLifeScienceandBiotechnology,BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044：2. BeijingInstituteofBiotechnology,Beijing100071;ChinaAbstractAlz

3、heimersdisease(AD)isaprogressiveneurodegenerativedisorderwithpathologicaldementiaandmemorydamageinclinic.Amyloid。peptide(Ap)isshowedtoImjakeyantigeninimmunotherapyofAD,andtheApvaccinesagainstADincludeA0peptidevaccines,DNAepitopevaccines,andvimsvectorvaccines,etc.Here,theadvancesofARvaccinesagainstAD

4、werereviewed.KeywordsAlzheimersdisease;amyloidBpeptide;immunotherapy;vaccine阿爾茨海默病(Alzheimersdisease,AD)是一種以認(rèn)知功能障礙和記憶減退為主要臨床特征的神經(jīng)退行性疾病，是老年癡呆的主要形式。最新統(tǒng)計(jì)顯示，全世界大約有2700萬人受到AI)的影響叫而我國(guó)的AD患者高達(dá)600萬，并且每年以30萬的速度增長(zhǎng)，給社會(huì)和家庭造成了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。日前臨床上治療AD的藥物主要有乙酸膽堿酯酶抑制劑和NMDA拈抗劑等，但這些藥物只能減輕患者的癥狀，卻不能有效治療AD2O淀粉樣蛋白級(jí)聯(lián)假說(amyloidcas

5、cadehypothesis)被認(rèn)為是AD的致病機(jī)制。淀粉樣蛋白(amyloidPpeptide,A)由淀粉樣前體蛋白(APP)經(jīng)3分泌酶和7分泌酶剪切加工后生成，具有自我聚合的能力，因而能夠在細(xì)胞外聚集成寡聚體，導(dǎo)致纖維化，進(jìn)而形成淀粉樣沉積。而阿爾茨海默病就是由于患者大腦內(nèi)堆積了過多的淀粉樣蛋白，產(chǎn)生了神經(jīng)毒性，直接導(dǎo)致神經(jīng)元功能的障礙及減退,或進(jìn)而導(dǎo)致tau蛋白的過度磷酸化而產(chǎn)生神經(jīng)纖維纏結(jié),間接導(dǎo)致神經(jīng)元功能的減退因此.目前人們普遍認(rèn)為過多的Ap是誘發(fā)AD發(fā)病的核心，是AD形成和發(fā)展的關(guān)鍵。以A。為靶標(biāo)，研制疫苗阻斷或清除A0堆積，是預(yù)防和治療阿爾茨海默病的一種有效策略。1阿爾茨海默病

6、合成多肽疫苗近年來，阿爾茨海默病合成多肽疫苗在大錄的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中獲得了成功。1999年,Schenk等同首次利用人的Apl-42聯(lián)合弗氏佐劑皮下注射AD轉(zhuǎn)基因小鼠(Tg2576),小鼠體內(nèi)產(chǎn)生了針對(duì)API-42的抗體。幼年小鼠腦組織沒有產(chǎn)生Ap沉積，認(rèn)知能力改善，而老年鼠(11月齡)AD樣病變的范圍明顯縮小，類似AD的病理進(jìn)程得到緩解叫隨后的研究表明，將不同的Ap肽段以不同的方式主動(dòng)免疫AD模型動(dòng)物，均能誘導(dǎo)A0抗體的產(chǎn)生，減少腦內(nèi)老年斑和AP沉積，改善PDAPP轉(zhuǎn)基因小鼠的認(rèn)知、學(xué)習(xí)和記憶障礙等,6-,01o基于以上研究結(jié)果，Elan公司采用Al-42聯(lián)合QS21佐劑(AN-1792),開展了

7、針對(duì)阿收稿日期2010-08-25基金項(xiàng)目中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(209JBMI07)【作者簡(jiǎn)介J徐宵(1975-)，女.博士.講師.(E-mail)qinKxu)爾茨海默病的免疫治療臨床試驗(yàn)研究，結(jié)果表明免疫治療后，患者認(rèn)知能力的下降速度明顯減緩叫，接受治療的患者大腦內(nèi)的斑塊明顯減少氣但不幸的是，在Ua期臨床試驗(yàn)中,6%的受試者出現(xiàn)了急性腦膜炎，臨床試驗(yàn)因此而終止”氣目前，對(duì)于患者產(chǎn)生急性腦膜炎的原因還未完全闡明，Thl型細(xì)胞免疫反應(yīng)的產(chǎn)生是-種可能州。研究發(fā)現(xiàn)AP1-42存在1個(gè)B細(xì)胞表位（115）和2個(gè)T細(xì)胞表位（1721,2942）。因此,在研究AD主動(dòng)免疫時(shí)，可以考慮僅使用B細(xì)胞

8、表位，去除有害的T細(xì)胞表位，讓疫苗能夠產(chǎn)生良好的抗體應(yīng)答，避免之前臨床試驗(yàn)產(chǎn)生的Thl型細(xì)胞不良反應(yīng)。如Michael等的利用AP的B細(xì)胞表位Apl-15和通用輔助T細(xì)胞表位PADRE,合成多肽表位疫苗PADRE-A81-15,聯(lián)合鋁佐劑對(duì)普通BALB/c小鼠進(jìn)行免疫，產(chǎn)生了特異性的針對(duì)Ap的抗體，并旦為Th2型免疫反應(yīng)，而沒有產(chǎn)生針對(duì)A。的T細(xì)胞增殖反應(yīng)。同時(shí)，該表位疫苗所產(chǎn)生的血清抗體能夠很好地勺大腦內(nèi)A。斑塊結(jié)合，表明具有良好的治療作用。并旦.該表位疫苗與Qui】A佐劑共同免疫時(shí)，也可以產(chǎn)生較強(qiáng)的針對(duì)A&的特異性抗體.且免疫反應(yīng)類型主要為IgGl型睥。目前許多研究表明，利用AP多肽序列N

9、端抗原制備的各種疫苗免疫AD轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，均能誘導(dǎo)Th2型抗體反應(yīng)，并能減少大腦內(nèi)的老年斑塊，改善小鼠的認(rèn)知能力刊。另外，Rossi等叫則采用甘氨酸用飾技術(shù)，將Apl-16、A313-28和A&25-42肽段進(jìn)行修飾，既保持了對(duì)A0的免疫原性，又可以改變內(nèi)在產(chǎn)生T型免疫反應(yīng)的表位，從而避免了有害的T細(xì)胞反應(yīng)。這3段產(chǎn)生的抗體均與全長(zhǎng)Apl-42/Al-40交叉結(jié)合，無KLH載體蛋白時(shí)免疫原性低，在佐劑和動(dòng)物品系BALB/c和C57BL/6之間免疫原性沒有顯著差異。基于以上研究結(jié)果，結(jié)合AN-1792疫苗在病人體內(nèi)應(yīng)用失敗的原因，愛爾蘭的Elan和美國(guó)的惠氏公司合作開發(fā)了種新疫苗ACC-001，目

10、前該疫苗正進(jìn)行II期臨床試驗(yàn)oACC-001以白喉毒素突變體（CRM197）為載體蛋白，偶聯(lián)AP多肽序列N端，以QS21作為佐劑。同時(shí),Novartis公司制備的CAD106疫苗（A。多肽序列N端連接Qb顆粒）、Affiris公司制備的Affltope疫苗（用一段短的多肽模擬天然A。序列的一部分作為抗原成分），以及Merck公司制備的V950（AP多肽序列N端連接ISCOMATRIX）也正在進(jìn)行I期或n期臨床試驗(yàn)。2阿爾茨海默病DNA表位疫苗最近，基于AB表位的阿爾茨海默病DNA疫苗也得到了研究。2003年,Okura等首次在其核表達(dá)載體上克降入A31-42基因，并加入信號(hào)肽及IgFc,構(gòu)建了

11、A。表位DNA疫苗，免疫后產(chǎn)生了針對(duì)A0的特異性抗體，且免疫反應(yīng)呈Th2型。Giochikyan等四設(shè)計(jì)了一種嵌合DNA疫苗，含有編碼人源AP1-42的DNA序列以及作為分子佐劑的1L-4序列，免疫小鼠后產(chǎn)生了針對(duì)A。的抗體，主要為IgGl型。DNA疫苗的優(yōu)點(diǎn)之一在于可以聯(lián)合各種分了佐劑來增強(qiáng)和調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)，1L-4或其他的分子作為分子佐劑，能有效促進(jìn)Th2型免疫反應(yīng)，增強(qiáng)抗體產(chǎn)生的水平。2008年,Movsesyan等設(shè)計(jì)了一種新型的DNA表位疫苗，包含AP1-11的3個(gè)串聯(lián)體和輔助T細(xì)胞表位PADRE,同時(shí)融合巨噬細(xì)胞來源的趨化因了（MDC/CC122）作為分子佐劑，該疫苗免疫3xTg-A

12、D模型小鼠后產(chǎn)生了較強(qiáng)的Th2型免疫反應(yīng)及高滴度的A。特異型抗體。同樣利用分子佐劑C3d構(gòu)建的DNA表位疫苗3AP1-1I-PADRE-3C3d,明顯提高了抗體水平，使免疫反應(yīng)偏向Th2型網(wǎng)。Schultz網(wǎng)和Davtyan等回應(yīng)用DNAprime-proteinboost策略（A。1-42或Apl-11DNA疫苗初免,Api-42合成多肽蛋白加強(qiáng)免疫）增強(qiáng)了APDNA疫苗的抗體滴度，且抗體水平呈現(xiàn)持續(xù)性,應(yīng)答反應(yīng)仍然為Th2型。3阿爾茨海默病其他類型疫苗除了以上早期的合成多肽疫苗及DNA表位疫苗外，研究人員也嘗試?yán)貌《据d體作為AI）的疫苗載體。如Zhang等利用腺病毒載體編碼Apl-42及

13、很亂毒素B片段制備重組病毒，對(duì)轉(zhuǎn)基因AD模型小鼠分別進(jìn)行肌肉、黏膜及口服方式免疫，結(jié)果表明該疫苗產(chǎn)生了針對(duì)A。的抗體，改善了其認(rèn)知能力，大腦內(nèi)的淀粉樣斑塊也明顯減少。Hara叨等同樣利用腺病毒載體編碼Apl-42和AB1-21,制備成AD口服疫苗。Zou等構(gòu)建的腺病毒載體疫苗表達(dá)4AB1-15,并旦與分子佐劑GM-CSF聯(lián)合應(yīng)用，提高了疫苗的免疫效果。另外，利用噬菌體展示ABN端的表位多肽作為疫苗免疫治療各種模型小鼠，均可以達(dá)到免疫治療阿爾茨海默病的目的浮列?？诜呙巛d體具有許多優(yōu)點(diǎn)，如不需要佐劑、腸道免疫系統(tǒng)能很好地抑制Thl型免疫反應(yīng)及促進(jìn)Th2型免疫反應(yīng)，并且使用也比較安全。除此之外，也

14、可設(shè)計(jì)垂組的免疫原作為疫苗來治療阿爾茨海默病。如Morello等報(bào)道了重組A。多肽蛋白疫苗，利用大腸桿菌表達(dá)包含A0的重組蛋白4/8Ap(l-15)-trx,經(jīng)純化后免疫小鼠，產(chǎn)生了R好的免疫反應(yīng)，可作為候選疫苗。該重組疫苗可避免大量化學(xué)合成多肽的昂貴費(fèi)用，并旦細(xì)菌表達(dá)蛋白工藝相對(duì)成熟，是AI)疫苗的一種理想選擇。以上這些疫苗及策略擴(kuò)展了AD研究和應(yīng)用的潛力，為疫苗的研發(fā)提出了許多新的思路。4結(jié)語目前AD疫苗的研究策略是誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生商的體液免疫反應(yīng)，清除大腦內(nèi)的淀粉樣斑塊，改善病人認(rèn)知能力，同時(shí)不產(chǎn)生自身T細(xì)胞反應(yīng)閔。由于A。屬于小分子多肽，免疫原性較低，AB單獨(dú)作為免疫原時(shí)難以達(dá)到預(yù)期的效果

15、。因此，需要考慮偶聯(lián)其他載體分子來達(dá)到提高抗原免疫原性的作用。另外,B細(xì)胞表位、輔助T細(xì)胞占位、各種免疫佐劑、免疫途徑的配合使用等也提高了疫苗的免疫效果。這些策略除了在多肽疫苗上的應(yīng)用外，既可以用于制備椎合蛋白等亞單位疫苗上，同樣也能夠應(yīng)用于AI)的DNA疫苗。目前，以櫛作為治療靶標(biāo)的許多藥物都進(jìn)入了臨床試驗(yàn)，如疫苗AAC-001和V95,以及已進(jìn)入皿期臨床試驗(yàn)的人源性單抗Bap-ineuzumab等。這些結(jié)果表明，針對(duì)A0的疫苗能夠誘導(dǎo)高水平的AP抗體，清除大腦內(nèi)的淀粉樣斑塊，改善認(rèn)知能力，同時(shí)也能夠避免治療后有害的T細(xì)胞免疫副作用。因此，以AP為靶標(biāo)的疫苗-在阿爾茨海默病的預(yù)防和治療中可能

16、具有非常大的潛力和應(yīng)用前景。參考文獻(xiàn)GilleteGS.AbelianVKGAndrieuS,etal.Preventionofprogressiontodementiaintheelderly:rationaleandproposalforahealthpromotingmemory(consultation(AnIANATaskForce)JJ.JNutrHealthAging.2008.12:520-529.1 CitronM.StrategicsfordiseasemodificationinAlzheimersdiseasc(J.Neuroscience,2004:677-685.2

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