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基于均一PLA微球的新型乙肝疫苗佐剂设计制备及其免疫增强效果研究; Preparation of PLA-based uniformly sized microspheres and its application for new generation of hepatitis B vaccine
陈小明
学位类型博士
导师苏志国 ; 马光辉
2015-05
学位授予单位中国科学院研究生院
学位专业生物化工
关键词Pla 微球 佐剂 乙肝表面抗原 吸附 细胞免疫
摘要乙型肝炎是乙肝病毒(HBV)感染引起的传染性疾病,感染的慢性化往往导致肝硬化和肝癌,严重威胁人类的健康。目前尚没有治愈乙肝的有效药物,接种疫苗仍然是预防HBV感染的有效方法。基因重组的乙肝疫苗的安全性得到改善,但其免疫原性和稳定性降低,需要添加佐剂才能诱导有效的免疫应答。铝盐佐剂是目前人用疫苗的主要佐剂,虽然其能够增强抗原诱导的抗体反应,但提升疫苗的细胞免疫应答能力有限,而细胞免疫是机体发挥抗HBV等胞内感染病毒的关键,因此新一代的乙肝疫苗及治疗性乙肝疫苗亟需开发能够提升细胞免疫的新型佐剂系统。纳微球颗粒佐剂因其大小和易于激活免疫系统的各类病原体的直径类似,具有良好的研究与应用前景。其中,可降解聚合物-聚乳酸(PLA)类纳微球是最有前景的颗粒佐剂之一,纳微球能够促进抗原被提呈细胞摄取并经MHCI途径提呈,诱导更高水平的细胞和体液免疫应答。传统微球佐剂疫苗研究一般采用包埋的方式携载抗原,由于包埋的过程往往涉及油水界面、超声、机械搅拌等剧烈条件,易造成抗原的失活变性;这些方法所制备的纳微球粒径不均一,分布范围宽,最终影响体内药效发挥;另外影响包埋效率和抗原活性的因素众多,都极大地限制了其放大生产。新型佐剂的设计需要兼顾易于生产制备和良好的免疫效果。 本论文围绕PLA微球在新型乙肝疫苗中的可应用性展开,在前期研究的基础上,采用实验室开发的新型膜乳化技术制备粒径均一的纳微球颗粒,采用微球表面吸附的温和方式携载抗原。第二章证实抗原和均一的PLA微球复配混合能够诱导和铝佐剂相当的IgG抗体水平,同时增强相关细胞因子分泌和T细胞应答。 分析发现,PLA微球本身对抗原的吸附率小于5%,为了提升微球的抗原吸附量,第三章设计制备了PLA微球表面磷酸钙修饰的CaP-PLA微球,其抗原吸附率提升至50%以上。免疫结果证实,CaP-PLA微球吸附抗原能促进DC活化,进一步增强微球在体内诱导的细胞和体液免疫应答。 CaP-PLA微球呈电中性,吸附抗原后呈负电性,影响抗原吸附,也不利于微球和抗原提呈细胞的相互作用。为了系统考察微球抗原吸附、电荷和免疫效果的关系,在第四章中,设计采用三种多聚阳离子聚合物壳聚糖(CS)、壳聚糖盐酸盐(CSC)和聚乙烯亚胺(PEI)对PLA微球表面进行镀层修饰,制备了表面具有不同正电荷的阳离子PLA微球。随着微球正电荷的递增,抗原吸附量随随之显著增加。随着微球电荷和抗原吸附量的增加,巨噬细胞的活化和抗原摄取-提呈随之增强。免疫小鼠后抗体和细胞免疫相关的细胞因子分泌也随微球抗原吸附量的增加而显著增强,其中Th1细胞免疫相关细胞因子IFN-γ和IL-12的水平尤其显著。表明通过阳离子修饰增加PLA微球表面的正电荷,增强PLA微球的抗原吸附能够显著增强微球疫苗的免疫应答,尤其是细胞免疫。 为了优选适合阳离子改性PLA微球的免疫途径,在第五章中,考察了皮下、肌肉和腹腔注射对疫苗免疫应答的种类和强度的影响,证实肌肉注射是适合PLA微球的有效接种途径,它能够诱导比铝佐剂疫苗更高的保护性免疫应答,尤其是细胞免疫。 综合上述影响PLA微球佐剂效果的因素,第六章采用一步法设计制备了安全性更高的阳离子脂-PLA复合的DDAB-PLA微球:DDAB-PLA微球电荷在+30 mV左右,抗原吸附率大于75%。肌肉免疫证实,DDAB-PLA微球吸附抗原能够诱导比铝佐剂更高水平的IgG抗体(1.3倍)和显著增强的细胞免疫相关细胞因子分泌以及效应性T细胞应答,显示出更出色的佐剂效果。DDAB-PLA微球易于制备和放大,免疫效果良好,有望用于开发新型乙肝疫苗和治疗性乙肝疫苗。
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/20321
专题研究所(批量导入)
推荐引用方式
GB/T 7714
陈小明. 基于均一PLA微球的新型乙肝疫苗佐剂设计制备及其免疫增强效果研究, Preparation of PLA-based uniformly sized microspheres and its application for new generation of hepatitis B vaccine[D]. 中国科学院研究生院,2015.
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