靶向DC的FSHR非病理表位的新型避孕疫苗的设计及效应研究

To control the world population growth and reduce unwanted pregnancies， researching and developping of a safe and effective contraceptive vaccine has great significance.At present，contraceptive vaccine is still low immunogenicity or side effects such as inadequate, need to find a solution to the problem. In view of the current contraceptive vaccine research , with nearly ten years of previous experience in research and development, we proposed to explore a new, efficient male contraception vaccine targeting of dendritic cells ，based on to the follicle stimulating hormone receptor ( FSHR )and its B cells dominant epitopes targeting FSHR32-44.Subject to specific targeting to dendritic cell surface DEC-205 ligand as a directing agent, using degradable acetalation cyclodextrin nanoparticles as carrier, containing the FSHR dominant epitope peptide is packaged. By mucosalvaccination, we expect the vaccine enhance humoral immune responses and specific antibody formation, reduce immune side effect and the dosage of immunogenicity.

研发安全有效的避孕疫苗，对控制世界性人口增长、减少非意愿妊娠具有重要意义。现有的避孕疫苗尚存在免疫原性低或毒副作用大等不足，急需寻找解决问题的方法。本研究针对当前避孕疫苗研究的瓶颈，结合近十年的前期研发工作经验，拟以卵泡刺激素受体（FSHR）B细胞优势表位FSHR32-44为靶标，在已知其胞外区精确表位序列信息基础上，探索靶向树突状细胞的新型、高效控释的男性避孕疫苗。课题以特异性靶向树突状细胞表面DEC205配体为导向剂，利用可降解的缩醛化β-环糊精纳米作为载体，包载含有FSHR优势表位抗原肽，制备FSHR纳米颗粒避孕疫苗。经粘膜免疫途径给药，期望通过靶向树突状细胞、载体控释递送以增强体液免疫应答和特异性抗体的生成，增强免疫避孕效应及减少免疫原用量；实现安全有效避孕。

FSH/FSHR信号参与调节启动精子发生和维持精子正常生成，本课题组前期利用计算机表位预测技术筛选出的FSHR32-44肽段，经体内验证成功避免了生殖器官损伤的副作用，并有生育抑制作用。但避孕效果局限，尚不能应用于临床，为此本研究拟设计并构建靶向FSHR优势表位纳米疫苗，以提高疗效。.本研究以FSHR无病理损害优势表位为基础，使用pH敏感材料缩醛化β-环糊精（Ac-bCD）和非敏感性材料聚（乳酸-羟基乙酸）（PLGA)为载体，设计构建具有不同pH特性的表位肽纳米避孕疫苗(FSHR/Ac-bCD NP和FSHR/PLGA NP)，分别通过体外实验和体内实验研究纳米疫苗的免疫效应和抗生育作用。.结果显示乳化法可以制备不同pH特性的FSHR纳米疫苗，纳米粒粒径200 nm左右，包封率60%以上。TEM和SEM显示纳米粒形态规整、粒径分布均匀，FSHR/Ac-bCD NP有在pH 5.0的溶液中快速水解的特点，而在pH 7.4的溶液中和PLGA NP一样呈缓释特征。体外研究表明，细胞因子诱导法可以获得纯度80%以上CD11c+的功能健全的iDC；纳米化提高了抗原的摄取量，有时间和剂量依赖特征；FSHR/PLGA NP能有效刺激DCs，提高表面CD40、CD80、CD86和MHC-II的表达量；摄取了纳米抗原的DCs能有效刺激T淋巴细胞增殖，并大量分泌TNF-α和IFN-γ，其中Ac-bCD和PLGA材料组无明显差异。体内实验显示，除PBS组外，均可以诱导特异性抗体产生，纳米组高于氟氏组，其中PLGA组高达1:3200。生育抑制实验和精子质量分析均同抗体水平结果相似，有高抗体产生的组均有明显生育抑制作用，以PLGA组生育力最低为25%；抗体滴度越高总精子数越少、精子活力越下降，畸形精子百分比越上升。免疫前后各组间小鼠血清睾酮水平无变化，肝、脾、肾和生殖器官睾丸、附睾的HE染色也未见病理学变化。TEM观察硝酸镧示踪提示血睾屏障完整功能健全。.本研究中的纳米材料可以作为避孕疫苗的载体，具有良好的生物相容性和佐剂作用，且无明显的毒副作用，将纳米疫苗靶向树突状细胞是提高免疫效果的有效途径。不过，pH敏感性Ac-bCD材料在提高免疫应答能力上，并未显示出优于非pH敏感性PLGA材料的作用。这为我们将来优化纳米疫苗的设计提供了基础研究支持。