免疫肽組學為恰加斯病疫苗的開發點亮曙光
恰加斯病由克氏錐蟲（Trypanosoma cruzi）引起，全球約600-700萬人感染，其中20%-30%會發展為慢性心肌病，目前用于治療查加斯病的抗錐蟲藥物（如苯并咪唑和硝呋替莫）在慢性期效果不佳，且副作用顯著。因此，開發疫苗成為預防和治療查加斯病的重要方向。
文獻解析——免疫肽組學為恰加斯病疫苗的開發點亮曙光
▶ 發表時間：2024年12月
▶ 期刊：《PLOS PATHOGENS》
▶ 發表團隊：來自貝勒醫學院熱帶醫學與疫苗開發中心的團隊
▶ 文章標題：Immunopeptidomic MHC-I profiling and immunogenicity testing identifies Tcj2 as a new Chagas disease mRNA vaccine candidate
▶ 核心內容：研究團隊通過質譜免疫肽組學技術鑒定出24個克氏錐蟲肽段，其中6個來自Tcj2。基于Tcj2開發的mRNA疫苗在體外可高效表達并激活CD8+ T細胞。小鼠接種后誘導強烈記憶性CD8+ T細胞反應和Th1偏向體液免疫，抗體特異性識別Tcj2且無交叉反應，且免疫小鼠脾細胞顯著抑制克氏錐蟲復制，證實Tcj2是新型mRNA疫苗的有前景候選物。
利用質譜分析技術鑒定感染克氏錐蟲的細胞表面MHC-I分子呈遞的肽段。通過分析呈遞的肽段，尋找能夠激活CD8+ T細胞的寄生蟲蛋白，作為潛在的疫苗候選抗原。基于篩選出的候選抗原，開發mRNA疫苗，并在體外和體內模型中驗證其免疫原性和保護效果。
圖1. 克氏錐蟲感染宿主細胞以及研究方法
一、感染細胞 MHC-I 上呈遞的肽段
為明確克氏錐蟲哪些蛋白經抗原加工后在 MHC-I 上呈遞，研究人員用其感染小鼠 MC57G 成纖維細胞 48 小時，通過免疫肽組學的技術，兩次實驗分別從感染細胞中鑒定出 6 條和 20 條克氏錐蟲肽段，并且感染期間，MHC-I 呈遞的肽段長度增加。該結果為后續研究提供了基礎數據，也揭示了感染對 MHC-I 表達及呈遞肽段長度的影響。
圖2. 克氏錐蟲感染MC57G成纖維細胞上MHC-I肽段的分離和鑒定
實驗鑒定出 24 種源于 17 種蛋白的克氏錐蟲獨特肽段，其中 Tcj2 蛋白貢獻了 6 種不同肽段。Tcj2 屬于克氏錐蟲 DnaJ 蛋白家族，序列比對表明其在不同克氏錐蟲菌株中高度保守，與小鼠、人類 DnaJ 蛋白差異較大，降低了誘導自身免疫反應的風險，這使 Tcj2 成為極具潛力的疫苗候選抗原。
圖3.克氏錐蟲呈遞的MHC I肽及其來源蛋白的列表
構建含 Tcj2 序列、SIINFEKL 和 FLAG-tag 的 mRNA 疫苗，轉染小鼠 DC2.4 細胞。結果顯示，Tcj2 mRNA 不影響細胞活力，且能正常翻譯和進行抗原呈遞，可激活 SIINFEKL 特異性 CD8+ T 細胞，促使其分泌 Granzyme B、IFN-γ 等細胞因子。
圖4.Tcj2 mRNA的體外評估顯示了mRNA構建體的翻譯和抗原呈遞
為了評估 Tcj2 mRNA 候選疫苗的免疫原性，利用LNPs 方法對Tcj2 mRNA 候選疫苗進行包封，并對5 只小鼠在第 0 天和第 21 天進行接種。與對照組相比，Tcj2 mRNA LNPs可顯著增加 SIINFEKL 特異性 CD8+ T 細胞，誘導產生 Tcj2 特異性 IgG 和 IgG2c 抗體，呈現 Th1 型體液免疫反應。CD8+ T 細胞和 γδ T 細胞被強烈激活，產生多種細胞因子和細胞毒性物質。這充分證明 Tcj2 mRNA LNPs 在體內可引發有效的免疫反應，對克氏錐蟲感染具有保護作用。
圖5.Tcj2 mRNA LNPs在小鼠免疫原性研究中引發體液和細胞免疫反應
Part3. 研究小結
本文運用質譜免疫肽組學技術，深入探究恰加斯病疫苗候選抗原，成功發現 Tcj2 具有顯著潛力。體外和體內實驗表明，Tcj2 mRNA 疫苗能有效翻譯、呈遞抗原，強烈激活 CD8+ T 細胞，引發 Th1 型體液免疫反應。同時，該疫苗誘導的抗體不會與宿主 DnaJ 蛋白產生交叉反應，免疫小鼠的脾細胞還可降低克氏錐蟲的寄生蟲負荷。這項研究不僅為恰加斯病的疫苗開發提供了新靶點，還展示了免疫肽組學在寄生蟲疫苗研究中的重要作用。
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