MRSA纤连蛋白结合蛋白A(FnBPA)免疫显性片段鉴定及其免疫保护机制研究

Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) is an opportunistic bacterial pathogen responsible for a diverse spectrum of human diseases and a leading cause of nosocomial and community-acquired infections. Development of a vaccine against this pathogen is an important goal. The fibronectin binding protein A (FnBPA) of S. aureus is one of multifunctional ‘micro¬bial surface components recognizing adhesive matrix molecules’ (MSCRAMMs). It is one of the most important adhesin molecules involved in the initial adhesion steps of S. aureus infection. However, FnBPA is a high-molecular-weight protein and Sequence diversity in the N term limit its vaccine application in MRSA infection diseases control. Mapping the conserved immunodominant regions of FnBPA is important for developing polyvalent subunit fusion vaccines against MRSA infections. This information will be important for further developing anti- S. aureus polyvalent subunit fusion vaccines. To further investigate the mechanism of protective immunity response, we will overally and systematically analyze immunoprotective effect and response mechanism from humor immunity and celluar immunity in the MRSA vaccine. It is important for the further understand MRSA infection pathogenic and acknowlege immunoprotection mechanism, affording experiment foundation for design more safety and effective MRSA genetic engineering multivalent subunit vaccine.

耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)是引起医院和社区获得性感染疾病的主要致病菌。发展基于多价保护性的亚单位融合疫苗对于控制MRSA的感染与爆发性流行具有重要的意义。纤连蛋白结合蛋白A（FnBPA) 在金黄色葡萄球菌的致病中具有重要作用,课题组前期发现，FnBPA具有良好的免疫原性，对MRSA感染具有较强的免疫保护效果。然而，FnBPA的N端基因序列的多态性和该重组表达的蛋白分子量较大，使其成为多价亚单位融合疫苗的组分具有一定的困难，筛选保守的免疫显性片段是解决这一问题的重要途径。在此基础上，将进一步阐明FnBPA的免疫显性片段的保护性适应免疫应答谱学特征及作用机制。通过全面分析体液免疫及细胞免疫（Th1和Th17）应答在MRSA疫苗中的免疫保护作用及其应答机制，为深化对对MRSA感染免疫保护机制的认识，合理设计更加安全、有效的MRSA基因工程疫苗提供重要的实验基础。

临床MRSA感染及耐药性发展已日趋严重，面临“无药可治”的严峻挑战。针对MRSA的多重感染及致病机制，研发新型MRSA基因工程多价亚单位疫苗的免疫防控策略已得到广泛共识。本课题组应用反向疫苗学及高通量抗原筛选等技术，从金黄色葡萄球菌全基因组2742个开放阅读框（ORFs）中成功筛选到保护性抗原FnBPA。本课题前期在筛选鉴定MRSA基因工程疫苗FnBPA的活性片段，开展了抗体介导的体液免疫应答保护作用研究基础上，将克隆表达其两个功能片段FnBPA的N端和C端，并分别以N端和C端为基础，通过结构生物学和生物信息学的分析，分别克隆N端和C端的5个片段，通过抗体实验和不同动物模型，不同感染菌株的动物感染实验，筛选出FnBPA的免疫显性片段FnBPA110-263。在此基础上，并进一步分析并阐明FnBPA的免疫显性片段FnBPA110-263疫苗的保护性适应免疫应答谱学特征及作用机制，全面分析体液免疫（抗体介导的作用）及细胞免疫（Th1和Th17）应答在MRSA疫苗中的免疫保护作用及其应答机制。结果显示Th17在 FnBPA110-263免疫后抵抗MRSA的全身感染和皮肤感染中发挥了关键作用。该研究为深化对MRSA感染致病机制的理解，增强对MRSA感染免疫保护机制的认识，合理设计更加安全、有效的MRSA基因工程疫苗提供重要的实验基础。