设计构建包含结核分枝杆菌(M.tb)感染多阶段抗原的融合蛋白亚单位疫苗SHP,在中国M.tb感染者和小鼠模型中评价其免疫原性和抗感染保护性。
方法选择M.tb复制期分泌抗原Rv0577、休眠期抗原Rv2623和PE/PPE家族抗原Rv3478,构建并原核表达融合蛋白SHP;以基于TB-IGRA的全血IFN-γ分析试验(WBIA)检测SHP及其亚组分蛋白诱导中国M.tb感染者和健康对照者外周血淋巴细胞产生的特异性IFN-γ水平及其差异;以SHP联合佐剂TMD皮下免疫C57BL/6小鼠,9周后处死并检测特异性抗体滴度、脾淋巴细胞培养上清中特异性Th1型细胞因子水平以及肺脏IFN-γ、TNF-α、IL-10和iNOS的表达水平;以M.tb H37Rv毒株攻毒4周后评价SHP/TMD的抗感染保护性。
结果成功构建、表达融合蛋白SHP,SHP及其亚组分蛋白刺激M.tb感染者淋巴细胞产生的IFN-γ浓度均显著性高于健康对照者[如SHP刺激值分别为(1 420.0±253.9)pg/mL和(236.1±95.1)pg/mL,t=2.063,P<0.01]。SHP/TMD诱导产生显著高水平的特异性IgG抗体及其亚类,IgG2a/IgG1趋向Th1型应答;SHP/TMD免疫小鼠的脾淋巴细胞诱导显著高水平的特异性IL-2、IFN-γ和TNF-α;SHP/TMD免疫小鼠肺脏组织IFN-γ、TNF-α及iNOS表达水平显著上升。此外,SHP/TMD显著降低M.tb急性感染小鼠肺、脾脏荷菌量(如SHP/TMD组肺脏荷菌量相对TMD组减少了1.03 log,F=1518,P<0.05),同时肺部病理病变减轻。
结论以中国M.tb感染者T细胞识别的多阶段优势表达抗原构建亚单位疫苗SHP/TMD,免疫小鼠可提供显著的抗M.tb急性感染的保护性,主要与SHP抗原特异性CD4+Th1型应答有关。