减毒沙门氏菌传递的基于微基因与AIDA-1自转运蛋白的新型肿瘤疫苗

Th1 is very important for CTL response during anti-tumor immune response. Simultaneous activation of Th1 and CTL is the key to cancer immunotherapy. However, it needs the combined use of different types of vaccines so far. Minigene vaccine can stimulate CTL response. Antigen displayed on cell surface by AIDA-1 stimulates CD4+ T cell response efficiently. Attenuated Salmonella can deliver the carrying plasmids to DC. In our previous study, a novel tumor vaccine was developed by combining minigene and AIDA-1 system together. As delivered by attenuated Salmonella SL7207, this vaccine exhibited very strong antitumor effects. The vaccine could stimulate both Th1 and CTL response simultaneously, but the mechanism was not clear. In this study, we will use subcutaneous and metastasis model of melanoma to test the antitumor effects of the vaccine. Then, we will further study the possible mechanisms of the antitumor effects and the activation of Th1 and CTL cells. The vaccine vector can also be used in the development of vaccine against tumor, virus or intracellular bacteria.

在抗肿瘤免疫中，Th1对于CTL效应起重要的作用。同时活化Th1和CTL是肿瘤疫苗免疫治疗的关键，而目前必须通过多种疫苗的联合使用才能达到此要求。基于CTL表位设计的微基因疫苗，可以激发强烈的CD8+ T细胞反应；AIDA-I表面展示系统展示的抗原，能高效地激发CD4+ T细胞反应；减毒沙门氏菌SL7207可高效地将质粒传送给DC。在前期的研究中我们首次将微基因疫苗和AIDA-1整合在一起，通过SL7207传递，构建了经粘膜免疫的肿瘤疫苗。初步的研究结果表明，该疫苗具有显著的肿瘤效果，并能同时激活Th1和CTL应答，但具体机制还不清楚。本研究将利用黑色素瘤皮下及肺转移，通过体内、外实验明确该疫苗的肿瘤治疗效应。在此基础上对其抗肿瘤及活化Th1与CTL的机制进行精细的分析。本项目构建的疫苗载体也可以用于其它肿瘤及病毒、胞内感染菌等疫苗的开发，具有较好的应用潜力。

在肿瘤患者体内诱导抗肿瘤免疫应答是肿瘤免疫治疗的首要目标。由于CD8+ T细胞具有强大的特异性杀伤功能，因此大多数的免疫疗法关注于直接提高CD8+ T的效应。然而，CD4+ T在抗肿瘤免疫应答中也起到了关键作用。肿瘤特异性的CD4+ T（尤其是Th1细胞）是CD8+ T的致敏及形成免疫记忆所必需的。因此，同时激活肿瘤特异性的Th1和CTL是提高肿瘤免疫治疗效应的关键点。.为了增强MHC II类分子对抗原肽的递呈，可将抗原展示与革兰氏阴性菌表面。AIDA-1蛋白是一种高效的细菌自转运蛋白系统，该蛋白的C端β结构域可在革兰氏阴性菌表面形成桶状结构，可将其N端的“乘客”蛋白牵引到革兰氏阴性菌的外膜上。DNA疫苗可激活CD8+ T应答，其中DNA疫苗的运送体系是活化免疫系统的关键。通过减毒沙门氏菌SL7207传递编码肿瘤表位的DNA疫苗，可将DNA疫苗运送到树突状细胞和巨噬细胞中，活化CD8+ T。的多个表位串联构建而成的DNA疫苗，在胞内合成抗原，通过HMCⅠ类分子递呈，能激发CTL应答。同时，该重组菌表面携带的抗原又可以激活CD4+ T细胞。革兰氏阴性菌LPS和细菌的DNA可发挥免疫佐剂的效应，激活免疫系统。.本研究中，我们通过减毒沙门氏菌构建了能同时活化CD4+ T和CD8+ T细胞的肿瘤疫苗。该疫苗包含活化CD4+ T细胞的（AIDA-1启动子表达的Melan-A蛋白）和活化CD8+ T细胞（编码黑色素瘤两个MHC-1的表位（（TRP-1: TWHRYHLL and TRP-2: SVYDFFVWL））。在小鼠皮下肿瘤模型中，通过鼻腔免疫疫苗后可显著抑制黑色素瘤的生长速度。该疫苗可显著活化Th1和CTL；促进Th1和CTL在肿瘤中的浸润。在黑色素瘤肺转移模型中，该疫苗亦可抑制黑色素瘤的肺转移；其机制与皮下模型一致。