摘要：研究利用DNA折疊技術(shù)構(gòu)建病毒樣顆粒（DNA-VLPs），通過(guò)多價(jià)展示HIV envelope蛋白eOD-GT8并整合合成T細(xì)胞表位，減少蛋白納米顆粒引發(fā)的非特異性免疫反應(yīng)。
"能夠誘導(dǎo)產(chǎn)生廣譜中和抗體（bnAbs）的疫苗有助于提供針對(duì)同一病毒多種毒株的免疫力。一種增強(qiáng)產(chǎn)生bnAbs的稀有B細(xì)胞的方法是使用攜帶大量相同抗原分子的疫苗進(jìn)行接種；然而，蛋白質(zhì)支架也可能引發(fā)免疫反應(yīng)。Romanov等人利用DNA折疊技術(shù)制備了類病毒顆粒（DNA-VLPs），并優(yōu)化了HIV抗原與合成T細(xì)胞表位的多價(jià)展示方式（詳見(jiàn)Bannard和Howarth的觀點(diǎn)文章）。與蛋白質(zhì)納米顆粒疫苗相比，DNA-VLP疫苗僅引發(fā)了有限的非特異性B細(xì)胞反應(yīng)，但顯著增強(qiáng)了產(chǎn)生bnAbs的抗原特異性B細(xì)胞的數(shù)量?！猄arah H. Ross
產(chǎn)生廣譜中和抗體（bnAbs）是HIV疫苗設(shè)計(jì)的關(guān)鍵目標(biāo)，但編碼bnAbs的基因前體在人類免疫庫(kù)中屬于免疫亞優(yōu)勢(shì)群體且數(shù)量稀少，這使得在初次接種中難以有效擴(kuò)增這些細(xì)胞。在蛋白質(zhì)納米顆粒上展示多價(jià)基因靶標(biāo)免疫原是一種已被廣泛認(rèn)可的方法，可用于增強(qiáng)疫苗誘導(dǎo)的B細(xì)胞反應(yīng)。然而，這些納米顆粒支架本身也可能成為抗體反應(yīng)的目標(biāo)。目前尚不清楚抗支架反應(yīng)是否以及會(huì)在多大程度上限制針對(duì)所需bnAb表位的稀有B細(xì)胞的擴(kuò)增。
圖1 DNA折疊疫苗編程調(diào)控抗原聚焦型生發(fā)中心
DNA折疊技術(shù)提供了一種免疫惰性的疫苗支架，同時(shí)允許對(duì)生物分子的展示進(jìn)行精確調(diào)控。我們假設(shè)對(duì)DNA的免疫耐受性可能使這些顆粒能夠用于研究抗支架反應(yīng)對(duì)表位特異性免疫反應(yīng)發(fā)展的影響。因此，我們優(yōu)化了基于DNA折疊技術(shù)的類病毒顆粒（DNA-VLPs）的設(shè)計(jì)，這些顆粒展示了針對(duì)HIV包膜蛋白的基因靶標(biāo)免疫原——eOD-GT8，并將其與展示相同抗原的蛋白質(zhì)納米顆粒支架進(jìn)行了對(duì)比。
結(jié)果
研究發(fā)現(xiàn)，要在小鼠體內(nèi)引發(fā)強(qiáng)烈的生發(fā)中心（GC）反應(yīng)，DNA-VLPs需要在顆粒表面高密度地展示抗原，這會(huì)激活補(bǔ)體系統(tǒng)，并使顆粒在接種后被B細(xì)胞濾泡捕獲。此外，優(yōu)化后的DNA-VLPs還需結(jié)合合成T細(xì)胞表位，以確保疫苗能夠獲得足夠的T細(xì)胞輔助。與同樣大小和抗原價(jià)態(tài)的臨床最先進(jìn)蛋白質(zhì)納米顆粒（eOD-GT8 60mer）相比，這些經(jīng)過(guò)合理設(shè)計(jì)的DNA-VLPs使抗原特異性GC B細(xì)胞的數(shù)量增加了三倍。在含有生理相關(guān)頻率前體B細(xì)胞的人源化小鼠模型中，DNA-VLPs顯著增強(qiáng)了表位特異性GC B細(xì)胞的反應(yīng)，而蛋白質(zhì)納米顆粒則同時(shí)誘導(dǎo)了表位特異性和支架特異性B細(xì)胞的產(chǎn)生。此外，單次接種DNA-VLPs即可有效激活并擴(kuò)增GC中的稀有bnAb前體細(xì)胞，而蛋白質(zhì)納米顆粒在早期未能實(shí)現(xiàn)這一效果。
圖2 DNA病毒樣顆粒-eOD偶聯(lián)方法的合成流程與驗(yàn)證
結(jié)論
能夠展示抗原的DNA-VLPs可以被設(shè)計(jì)成能夠在B細(xì)胞濾泡中積累，并在體內(nèi)引發(fā)強(qiáng)烈的、以抗原為導(dǎo)向的GC反應(yīng)。經(jīng)過(guò)優(yōu)化的DNA-VLPs相比展示相同抗原的蛋白質(zhì)VLPs，產(chǎn)生了更少的支架特異性B細(xì)胞，且在單次接種后促進(jìn)了亞優(yōu)勢(shì)廣譜中和前體B細(xì)胞的擴(kuò)增。
參考資料
[1] DNA origami vaccines program antigen-focused germinal centers
摘要：研究利用DNA折疊技術(shù)構(gòu)建病毒樣顆粒（DNA-VLPs），通過(guò)多價(jià)展示HIV envelope蛋白eOD-GT8并整合合成T細(xì)胞表位，減少蛋白納米顆粒引發(fā)的非特異性免疫反應(yīng)。
"能夠誘導(dǎo)產(chǎn)生廣譜中和抗體（bnAbs）的疫苗有助于提供針對(duì)同一病毒多種毒株的免疫力。一種增強(qiáng)產(chǎn)生bnAbs的稀有B細(xì)胞的方法是使用攜帶大量相同抗原分子的疫苗進(jìn)行接種；然而，蛋白質(zhì)支架也可能引發(fā)免疫反應(yīng)。Romanov等人利用DNA折疊技術(shù)制備了類病毒顆粒（DNA-VLPs），并優(yōu)化了HIV抗原與合成T細(xì)胞表位的多價(jià)展示方式（詳見(jiàn)Bannard和Howarth的觀點(diǎn)文章）。與蛋白質(zhì)納米顆粒疫苗相比，DNA-VLP疫苗僅引發(fā)了有限的非特異性B細(xì)胞反應(yīng)，但顯著增強(qiáng)了產(chǎn)生bnAbs的抗原特異性B細(xì)胞的數(shù)量?！猄arah H. Ross
產(chǎn)生廣譜中和抗體（bnAbs）是HIV疫苗設(shè)計(jì)的關(guān)鍵目標(biāo)，但編碼bnAbs的基因前體在人類免疫庫(kù)中屬于免疫亞優(yōu)勢(shì)群體且數(shù)量稀少，這使得在初次接種中難以有效擴(kuò)增這些細(xì)胞。在蛋白質(zhì)納米顆粒上展示多價(jià)基因靶標(biāo)免疫原是一種已被廣泛認(rèn)可的方法，可用于增強(qiáng)疫苗誘導(dǎo)的B細(xì)胞反應(yīng)。然而，這些納米顆粒支架本身也可能成為抗體反應(yīng)的目標(biāo)。目前尚不清楚抗支架反應(yīng)是否以及會(huì)在多大程度上限制針對(duì)所需bnAb表位的稀有B細(xì)胞的擴(kuò)增。
圖1 DNA折疊疫苗編程調(diào)控抗原聚焦型生發(fā)中心
DNA折疊技術(shù)提供了一種免疫惰性的疫苗支架，同時(shí)允許對(duì)生物分子的展示進(jìn)行精確調(diào)控。我們假設(shè)對(duì)DNA的免疫耐受性可能使這些顆粒能夠用于研究抗支架反應(yīng)對(duì)表位特異性免疫反應(yīng)發(fā)展的影響。因此，我們優(yōu)化了基于DNA折疊技術(shù)的類病毒顆粒（DNA-VLPs）的設(shè)計(jì)，這些顆粒展示了針對(duì)HIV包膜蛋白的基因靶標(biāo)免疫原——eOD-GT8，并將其與展示相同抗原的蛋白質(zhì)納米顆粒支架進(jìn)行了對(duì)比。
結(jié)果
研究發(fā)現(xiàn)，要在小鼠體內(nèi)引發(fā)強(qiáng)烈的生發(fā)中心（GC）反應(yīng)，DNA-VLPs需要在顆粒表面高密度地展示抗原，這會(huì)激活補(bǔ)體系統(tǒng)，并使顆粒在接種后被B細(xì)胞濾泡捕獲。此外，優(yōu)化后的DNA-VLPs還需結(jié)合合成T細(xì)胞表位，以確保疫苗能夠獲得足夠的T細(xì)胞輔助。與同樣大小和抗原價(jià)態(tài)的臨床最先進(jìn)蛋白質(zhì)納米顆粒（eOD-GT8 60mer）相比，這些經(jīng)過(guò)合理設(shè)計(jì)的DNA-VLPs使抗原特異性GC B細(xì)胞的數(shù)量增加了三倍。在含有生理相關(guān)頻率前體B細(xì)胞的人源化小鼠模型中，DNA-VLPs顯著增強(qiáng)了表位特異性GC B細(xì)胞的反應(yīng)，而蛋白質(zhì)納米顆粒則同時(shí)誘導(dǎo)了表位特異性和支架特異性B細(xì)胞的產(chǎn)生。此外，單次接種DNA-VLPs即可有效激活并擴(kuò)增GC中的稀有bnAb前體細(xì)胞，而蛋白質(zhì)納米顆粒在早期未能實(shí)現(xiàn)這一效果。
圖2 DNA病毒樣顆粒-eOD偶聯(lián)方法的合成流程與驗(yàn)證
結(jié)論
能夠展示抗原的DNA-VLPs可以被設(shè)計(jì)成能夠在B細(xì)胞濾泡中積累，并在體內(nèi)引發(fā)強(qiáng)烈的、以抗原為導(dǎo)向的GC反應(yīng)。經(jīng)過(guò)優(yōu)化的DNA-VLPs相比展示相同抗原的蛋白質(zhì)VLPs，產(chǎn)生了更少的支架特異性B細(xì)胞，且在單次接種后促進(jìn)了亞優(yōu)勢(shì)廣譜中和前體B細(xì)胞的擴(kuò)增。
參考資料
[1] DNA origami vaccines program antigen-focused germinal centers
