免疫肽組學(xué)為恰加斯病疫苗的開(kāi)發(fā)點(diǎn)亮曙光
恰加斯病由克氏錐蟲(chóng)（Trypanosoma cruzi）引起，全球約600-700萬(wàn)人感染，其中20%-30%會(huì)發(fā)展為慢性心肌病，目前用于治療查加斯病的抗錐蟲(chóng)藥物（如苯并咪唑和硝呋替莫）在慢性期效果不佳，且副作用顯著。因此，開(kāi)發(fā)疫苗成為預(yù)防和治療查加斯病的重要方向。
文獻(xiàn)解析——免疫肽組學(xué)為恰加斯病疫苗的開(kāi)發(fā)點(diǎn)亮曙光
▶ 發(fā)表時(shí)間：2024年12月
▶ 期刊：《PLOS PATHOGENS》
▶ 發(fā)表團(tuán)隊(duì)：來(lái)自貝勒醫(yī)學(xué)院熱帶醫(yī)學(xué)與疫苗開(kāi)發(fā)中心的團(tuán)隊(duì)
▶ 文章標(biāo)題：Immunopeptidomic MHC-I profiling and immunogenicity testing identifies Tcj2 as a new Chagas disease mRNA vaccine candidate
▶ 核心內(nèi)容：研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)質(zhì)譜免疫肽組學(xué)技術(shù)鑒定出24個(gè)克氏錐蟲(chóng)肽段，其中6個(gè)來(lái)自Tcj2�；赥cj2開(kāi)發(fā)的mRNA疫苗在體外可高效表達(dá)并激活CD8+ T細(xì)胞。小鼠接種后誘導(dǎo)強(qiáng)烈記憶性CD8+ T細(xì)胞反應(yīng)和Th1偏向體液免疫，抗體特異性識(shí)別Tcj2且無(wú)交叉反應(yīng)，且免疫小鼠脾細(xì)胞顯著抑制克氏錐蟲(chóng)復(fù)制，證實(shí)Tcj2是新型mRNA疫苗的有前景候選物。
利用質(zhì)譜分析技術(shù)鑒定感染克氏錐蟲(chóng)的細(xì)胞表面MHC-I分子呈遞的肽段。通過(guò)分析呈遞的肽段，尋找能夠激活CD8+ T細(xì)胞的寄生蟲(chóng)蛋白，作為潛在的疫苗候選抗原�；诤Y選出的候選抗原，開(kāi)發(fā)mRNA疫苗，并在體外和體內(nèi)模型中驗(yàn)證其免疫原性和保護(hù)效果。
圖1. 克氏錐蟲(chóng)感染宿主細(xì)胞以及研究方法
一、感染細(xì)胞 MHC-I 上呈遞的肽段
為明確克氏錐蟲(chóng)哪些蛋白經(jīng)抗原加工后在 MHC-I 上呈遞，研究人員用其感染小鼠 MC57G 成纖維細(xì)胞 48 小時(shí)，通過(guò)免疫肽組學(xué)的技術(shù)，兩次實(shí)驗(yàn)分別從感染細(xì)胞中鑒定出 6 條和 20 條克氏錐蟲(chóng)肽段，并且感染期間，MHC-I 呈遞的肽段長(zhǎng)度增加。該結(jié)果為后續(xù)研究提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也揭示了感染對(duì) MHC-I 表達(dá)及呈遞肽段長(zhǎng)度的影響。
圖2. 克氏錐蟲(chóng)感染MC57G成纖維細(xì)胞上MHC-I肽段的分離和鑒定
實(shí)驗(yàn)鑒定出 24 種源于 17 種蛋白的克氏錐蟲(chóng)獨(dú)特肽段，其中 Tcj2 蛋白貢獻(xiàn)了 6 種不同肽段。Tcj2 屬于克氏錐蟲(chóng) DnaJ 蛋白家族，序列比對(duì)表明其在不同克氏錐蟲(chóng)菌株中高度保守，與小鼠、人類 DnaJ 蛋白差異較大，降低了誘導(dǎo)自身免疫反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，這使 Tcj2 成為極具潛力的疫苗候選抗原。
圖3.克氏錐蟲(chóng)呈遞的MHC I肽及其來(lái)源蛋白的列表
構(gòu)建含 Tcj2 序列、SIINFEKL 和 FLAG-tag 的 mRNA 疫苗，轉(zhuǎn)染小鼠 DC2.4 細(xì)胞。結(jié)果顯示，Tcj2 mRNA 不影響細(xì)胞活力，且能正常翻譯和進(jìn)行抗原呈遞，可激活 SIINFEKL 特異性 CD8+ T 細(xì)胞，促使其分泌 Granzyme B、IFN-γ 等細(xì)胞因子。
圖4.Tcj2 mRNA的體外評(píng)估顯示了mRNA構(gòu)建體的翻譯和抗原呈遞
為了評(píng)估 Tcj2 mRNA 候選疫苗的免疫原性，利用LNPs 方法對(duì)Tcj2 mRNA 候選疫苗進(jìn)行包封，并對(duì)5 只小鼠在第 0 天和第 21 天進(jìn)行接種。與對(duì)照組相比，Tcj2 mRNA LNPs可顯著增加 SIINFEKL 特異性 CD8+ T 細(xì)胞，誘導(dǎo)產(chǎn)生 Tcj2 特異性 IgG 和 IgG2c 抗體，呈現(xiàn) Th1 型體液免疫反應(yīng)。CD8+ T 細(xì)胞和 γδ T 細(xì)胞被強(qiáng)烈激活，產(chǎn)生多種細(xì)胞因子和細(xì)胞毒性物質(zhì)。這充分證明 Tcj2 mRNA LNPs 在體內(nèi)可引發(fā)有效的免疫反應(yīng)，對(duì)克氏錐蟲(chóng)感染具有保護(hù)作用。
圖5.Tcj2 mRNA LNPs在小鼠免疫原性研究中引發(fā)體液和細(xì)胞免疫反應(yīng)
Part3. 研究小結(jié)
本文運(yùn)用質(zhì)譜免疫肽組學(xué)技術(shù)，深入探究恰加斯病疫苗候選抗原，成功發(fā)現(xiàn) Tcj2 具有顯著潛力。體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，Tcj2 mRNA 疫苗能有效翻譯、呈遞抗原，強(qiáng)烈激活 CD8+ T 細(xì)胞，引發(fā) Th1 型體液免疫反應(yīng)。同時(shí)，該疫苗誘導(dǎo)的抗體不會(huì)與宿主 DnaJ 蛋白產(chǎn)生交叉反應(yīng)，免疫小鼠的脾細(xì)胞還可降低克氏錐蟲(chóng)的寄生蟲(chóng)負(fù)荷。這項(xiàng)研究不僅為恰加斯病的疫苗開(kāi)發(fā)提供了新靶點(diǎn)，還展示了免疫肽組學(xué)在寄生蟲(chóng)疫苗研究中的重要作用。
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多 鑒定深度超越30000+免疫多肽，突破10mg組織樣品極限（5000+多肽）
快 最快四周實(shí)現(xiàn)從樣本處理到新抗原驗(yàn)證的完整解決方案（含細(xì)胞水平驗(yàn)證）
好 實(shí)驗(yàn)重現(xiàn)性好，免疫肽富集有效性高，譜圖質(zhì)量好，全流程質(zhì)控
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