论文部分内容阅读
细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic T lymphocyte，CTL)在获得性免疫中，尤其是在对于病毒感染以及肿瘤等疾病的免疫与治疗方面有其不可或缺的地位。CTL通过其细胞表面的T细胞受体(T cell receptor，TCR)识别有核细胞表面表达的I类主要组织相容性复合物分子(MHC I)呈递的抗原表位，从而对感染或突变细胞进行杀伤。在此识别过程中，TCR-多肽-MHC分子复合物的稳定性对CTL的反应起着至关重要的作用。影响识别的关键因素在于多肽-MHC分子的构象是否利于体内已经存在的TCR分子的结合，因此分别对于TCR以及多肽-MHC分子复合物结构的解析能够使我们对于CTL与感染细胞表面分子的结合机制有深入的认识，从而对某些细胞免疫反应现象做出解释。此外，抗原表位在细胞免疫反应中起着决定性作用，因此对于表位的鉴定有助于了解机体免疫反应如何识别病原，开发病原免疫逃逸的解决方案，并为免疫反应的调节提供基础。
本研究成功解析了人HLA-A3超家族中重要成员HLA-A*0301的分子结构。首先，我们利用体外复性的方式得到了大量HLA-A*0301分别与两条HIV的免疫优势表位RT313和Nef73复合物的可溶蛋白，并对其进行了晶体结构解析，并与现有的同为HLA-A3超家族成员HLA-A*1101与同样两个表位的复合物结构进行了对比。对比发现，由于HLA-A*0301与HLA-A*1101在一级序列上相似性很高，两个MHC分子在呈递同一条多肽时的构象非常接近，这可能是这两个不同MHC分子能够激发交叉识别的T细胞的原因。但是由于多肽结合槽中少数氨基酸的差异，使得多肽构象也略有差异，此外两个MHC分子在TCR结合位点处也有个别氨基酸的不同，这两个原因可能造成了二者的TCR库虽然有交叉却也有所区别。此实验从分子水平上解释了TCR交叉识别现象的结构基础，即同一多肽与两个不同MHC分子的复合物能够被相同的TCR交叉识别，却仍然能够各自具备一定的TCR识别限制性。同时，我们还对2009甲型H1N1流感病毒(2009 pH1N1)的T细胞表位进行了筛选和鉴定。通过流感病毒攻毒、小鼠脾细胞的ELISpot实验和体外复性实验，发现了一条H-2Kd限制性的流感病毒亚优势表位NP337(AFEDLRVSSF)。在根据H-2Kd表位结合特点对其锚定残基进行优化后(AFEDLRVSSL，下称NP337-10L)，该表位与MHC分子的结合力明显增强，且优化后的表位激发的小鼠脾细胞释放IFN-γ的能力显著增强。在利用NP337和NP337-10L分别对小鼠脾细胞进行体外培养后，NP337-10L刺激增值的细胞释放IFN-γ的能力明显增高，证明优化后的表位免疫原性有所提高。此外值得一提的是，NP337-10L培养的细胞对于NP337和NP337-10L的刺激均能产生相同水平的免疫反应，说明利用锚定残基优化提高表位免疫原性的方式能够作为提高多肽类疫苗，或者多表位疫苗免疫原性切实可行的方法。总之，通过研究CTL以及感染细胞表面分子之间的相互作用与细胞免疫反应之间的联系，我们能够更好的对于这种相互作用加以利用，从而对于机体细胞免疫反应进行有效控制，并对于病毒感染与疾病的T细胞疫苗研制以及免疫治疗手段的开发不无裨益。