Gp96蛋白的免疫学及其临床应用研究进展

DOI:10.13345/j.cjb.2011.05.002

生物工程学报 Chin J Biotech 2011, May 25; 27(5): 704−711 journals.im.ac.cn Chinese Journal of Biotechnology ISSN 1000-3061 [email protected] 2011 CJB , All rights reserved.

Gp96蛋白的免疫学及其临床应用研究进展

陈才伟,贾晓娟,孟颂东,刘文军

中国科学院微生物研究所 中国科学院病原微生物与免疫学重点实验室,北京 100101

摘 要: 热休克蛋白Gp96属于HSP90家族,是内质网中最丰富的蛋白质之一,在细胞内发挥着分子伴侣的作用。在天然免疫中,Gp96则通过与Toll 样受体等相互作用刺激抗原呈递细胞 (如DC 等) 产生各种细胞因子激活免疫系统;而在获得性免疫中,Gp96-抗原肽复合物通过抗原交叉将抗原肽呈递给MHC-Ⅰ类分子,诱发机体抗原特异性细胞毒T 细胞免疫应答,清除病原物感染和肿瘤;近年来的研究还发现Gp96具有免疫佐剂的功能。以下从Gp96的生物学特性、免疫学机制以及其在抗病原感染和抗肿瘤免疫中的应用等方面做一小结,为设计以Gp96-抗原肽为新一代疫苗的临床研究提供理论基础。 关键词: 热休克蛋白,Gp96,免疫佐剂,抗原交叉呈递

Overview of Gp96 mediated immunity

Caiwei Chen, Xiaojuan Jia, Songdong Meng, and Wenjun Liu

CAS Key Laboratory of Pathogenic Microbiology and Immunology, Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China

Abstract: As a member of the HSP90 family, heat shock protein (HSP) Gp96 is one of the most abundant proteins in the

endoplasmic reticulum (ER), which displayed important molecular chaperones function in cells. Gp96 can stimulate the production of cytokines by activating the antigen presentation cells (such as dendritic cell, et al) in innate immunity. It is capable of eliciting an antigen-specific cytotoxic T lymphocyte (CTL) immune response to eliminate pathogens and tumors by facilitating antigen cross-presentation in adaptive immunity. Gp96 is also an ideal adjuvant in many recent researches. Here, we review the progress that addresses the role of biological characteristics, immunogenic mechanism that may be involved in the induction of anti-infection immune response and antitumor immunity, which may guide the new vaccine strategies with the knowledge of Gp96-antigen complexes.

Keywords: heat shock protein, Gp96, adjuvant, antigen cross-presentation

热休克蛋白 (Heat shock protein,HSP) 是一类在生物进化中高度保守且广泛存在于原核及真核生物中的蛋白质,加热、缺氧、病毒感染、重金属中毒、氧化剂等刺激因素都可诱导其表达增加[1]。HSP

Received : February 25, 2011; Accepted : April 20, 2011

Supported by: National High Technology Research and Development Program of China (863 Program) (No. 2011AA10A215). Corresponding author: Wenjun Liu. Tel/Fax: +86-10-64807503; E-mail: [email protected] 国家高技术研究发展计划 (863计划) (No. 2011AA10A215) 资助。

根据同源程度及分子量大小可分为HSP110、HSP90、HSP70、HSP60、HSP40、小分子HSP 及泛素等多个亚家族[2]。Gp96(GRP94) 为内质网HSP90家族的代表,与细胞质HSP90高度同源,主要生物

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学功能有:分子伴侣;与细胞内的其他肽类蛋白质结合,参与细胞的抗损伤、修复和热耐受过程;参与蛋白质水解过程;结合抗原肽,加工提呈肿瘤抗原及维持细胞内环境稳定等作用;对细胞的生长、发育、分化及死亡具有一定的调节作用[3]。近年来随着对Gp96研究的不断深入,人们发现它能够激活免疫应答,具备独特的抗肿瘤免疫效应和免疫佐剂功能,在抗肿瘤免疫及疫苗制备中具有很大的应用前景。因此,Gp96在肿瘤发病学、治疗、预防学以及疫苗研发中的意义已引起广泛关注,成为近年来最活跃的研究领域之一。

聚化结构域与肽结合位点毗连,提示该结构域可能与Gp96肽复合物的高度稳定性以及将肽传递给MHC-Ⅰ分子进行抗原递呈有关,因为MHC-Ⅰ类分子也具有同样结构的肽结合域[5]。Gp96形成的高度寡聚结构与其佐剂功能相关:其同源寡聚化有利于结合肽段和分子伴侣功能[7];在Gp96的N 末端1~355片段之间有一段重要的氨基酸序列,能与APCs 结合,增加抗原肽的提呈,在小鼠体内诱导抗原特异性的CTL 反应,所以这段序列具有充分的免疫活性;Ding 发现Gp96作为一种潜在的Th-1型佐剂主要是依赖于该蛋白的独特的聚集结构[8];孟颂东课题组研究发现低聚集态的重组Gp96比高聚集态的天然Gp96具有更强的肽段结合能力,它与肽段结合能力和自我包装能力与其诱导CTL 能力相关[9]。Gp96-抗原肽复合物相当稳定,SDS-PAGE 也不能破坏它们之间的相互作用。已经证实Gp96结合肿瘤抗原、病毒抗原、次要组织相容性抗原和模拟抗原,它和细胞内的肽以1∶1的比率非共价结合,无明显氨基酸序列特异性[7]。Gp96的以上这些特性为其在肿瘤免疫治疗和疫苗的发展奠定基础。

1 Gp96的生物学特性

Gp96是一种遗传单态性分子,其氨基酸 (aa) 序列高度保守:小鼠和仓鼠的Gp96氨基酸序列有95%以上的同源性,猪源、人源与禽源的Gp96氨基酸序列分别有97%和89%以上的同源性。

成熟的Gp96蛋白由3个结构域组成:N 端为ATP 酶活区,也具有结合抗原肽的能力,其中N 端1~22aa为信号肽序列;中间为带电的连接区 (M);N-M 区具有免疫佐剂功能;C 端为二聚化区,可能与机体免疫调节相关,其末端含有内质网定位滞留信号序列KDEL [4]。此外,该蛋白含有5个N-糖基化位点,4个高亲和力和11个低亲和力的Ca 2+结合位点[4]。Gp96有单体、二聚体、四聚体、多聚体等多种构象。在天然条件下,Gp96呈杆状的二聚体,二聚化区在C 端692~709aa,若缺失该区域则以单体形式存在[5]。Dolins 解析出的Gp96全长晶体结构显示其二聚体为一种螺旋状的V 型构象 (“twisted V ”) ,这种结构使其N 端分开从而阻碍其N 端的二聚化[6]。二聚化结构是Gp96的生物学活性的基础。有研究表明Gp96的最小肽结合位点是624~630aa,该区域高度保守,而另一些研究发现Gp96结合多肽位点在N 端。根据Gp96肽结合模型推测,Gp96肽结合区由约200aa 形成一个α螺旋沟,位于反向β片层构成的表面上,肽配位即位于这个沟内[5]。二

2 Gp96的免疫学效应机制

2.1 Gp96的受体

Arnold-Schild 等研究发现Gp96是通过与细胞膜表面受体作用介导进入和作用于细胞[10]。人和鼠的专职抗原呈递细胞 (APC) 如巨噬细胞 (MФ) 、树突细胞 (DC) 和B 细胞等表面含有Gp96受体,如CD91 (即α-2巨球蛋白受体或叫低密度脂蛋白相关蛋白) ,清道夫受体 (Scavenger receptor)、CD14、CD36、CD40等[4,10-11](图1) 。只有受体介导的Gp96-抗原肽的内吞作用才能导致与其结合的MHC-Ⅰ类抗原再提呈,并引起细胞毒性T 淋巴细胞 (CTL) 活化,非受体介导的非特异性的胞吞则不能,且这种受体介导的Gp96的抗原提呈,其抗原提呈效率比吞噬介导的递呈高1万倍[11]。

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图1 Gp96介导免疫反应的可能机制

Fig. 1 Proposed mechanism of action for Gp96 in immune responses.

Toll 样受体 (Toll like receptors,TLRs) 可能是另一种Gp96受体。TLR 多表达于DC 等抗原提呈细胞,主要识别脂多糖等病原体保守结构。Brent 等用缺失了脂多糖 (LPS) 信号转导途径的细胞系研究发现,Gp96在内质网中选择性地结合TLR2和TLR4。这说明胞外Gp96很可能和T 细胞表面受体结合,通过MyD88-NF-kB 等多条信号途径,启动细胞活化进程,上调MHC 和CD80、CD86共刺激分子等表达,分泌TNF-α、IL-6等细胞因子[12]。同时,Gp96也是TLRs 成熟及发挥功能的必要因子,在Gp96缺陷型M Ф中,胞内和细胞表面TLRs 信号通 路都受到抑制,从而影响M Ф分泌促炎症因子[12-13]。

熟态DC 具很强的抗原捕获能力,当DC 受到抗原、细胞因子等刺激后,转化为成熟的DC ,高表达MHC 分子、B7-2及CD40等共刺激分子,并能分泌细胞因子,具有很强的抗原递呈能力及活化T 细胞的功能。一般情况下,外源性抗原由MHC-Ⅱ类分子呈递,但是在许多情况下观察到外来抗原通过MHC-Ⅰ类分子向CTL 的呈递——称为抗原交叉呈递 (Antigen cross presentation),对CTL 的激活过程为交叉激活(Cross priming)。DC 是进行交叉呈递最有效的细胞。Gp96通过与DC 表面的受体相互作用,经由DC14/TLR2和DC14/TLR4介导的信号转导途径诱导DC 成熟,并将其结合的抗原肽经MHC-Ⅰ类分子再递呈到细胞表面,从而与特异性CTL 结合,激活抗病原或抗肿瘤免疫应答[13,15](图1) 。

Srivastava 等研究发现,当胞外Gp96与DC 共

2.2 Gp96与DC

DC 是体内功能最强的APC ,是连接抗原与免疫应答细胞以激发有效免疫应答反应的桥梁。非成

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同孵育时,可诱导DC 分泌细胞因子 (IL-12,IL-1β,TNF-α,GM-CSF 等) 和趋化因子,从而趋化DC 并诱导其成熟[15-16]。另外,Gp96与DC 的作用还可使诱导型一氧化氮合酶 (Inducible nitric oxide synthase ,iNOS) 活化,使M Ф和DC 产生NO [17];此外,Basu 等发现坏死细胞 (而不是凋亡的细胞) 能从胞内释放Gp96、钙网霉素、HSP90、HSP70到细胞外环境,不成熟DC 可因与这些HSP 作用而成熟[18]。由于HSP 在组织中广泛存在且含量丰富,故推测在细胞遭受感染、中毒或物理损伤时,从细胞内释放出的HSP 可能成为一种内在的“危险信号”,向APC 或DC 发出警示信息,并通过活化DC 启动针对病损因子的免疫反应 (图1) 。这些都提示Gp96作为一种危险信号在天然免疫中发挥着重要作用。

NK 细胞活性、抗体依赖性细胞毒性作用等方面。

Gp96-抗原肽在加工处理过程中,通过APCs 表面Gp96特异性的受体,Gp96可以快速、有效地从细胞外被摄取,将具有免疫原性的肽转移到MHC-Ⅰ类提呈途径,最终激活CTL 。Srivastana 等针对Gp96能结合肽的生物学特性推测其参与免疫应答的机制如下[15,20]:1) Gp96是细胞表面的一个抗原呈递分子,它与APC 表面的受体或配基结合,直接把肽呈递给获得性免疫系统;或者Gp96将其结合的抗原肽转移到细胞表面的MHC-Ⅰ类分子上进而促进抗原特异性CTL 的活化或加强效应细胞 (T细胞) 对靶细胞的识别;2) 存在于细胞内质网中的Gp96、抗原肽、MHC-Ⅰ类分子形成三聚体复合物,经过高尔基体转移到细胞膜表面,进而活化T 细胞,产生特异性细胞免疫;3) 在细胞病理性溶解后,Gp96-肽复合物被释放到胞外,在APC 膜表面Gp96受体的介导下与APC 膜表面MHC-Ⅰ类分子共同内吞入细胞。

在抗肿瘤免疫的研究中,Wills 等对HSP 激活免疫反应提出了3个可能机制[21]:1) HSP是一个危险信号,从坏死的肿瘤细胞中释放出来,直接将信号传递给免疫细胞而产生炎症反应;2) 释放的HSP 伴随有肿瘤抗原肽,通过专职APC 进行抗原呈递并激活肿瘤特异性T 细胞;3) HSP本身可以增强肿瘤细胞处理和呈递内源性肿瘤抗原的能力,直接将抗原呈递给肿瘤特异性T 细胞。Singh Jasujia等研究认为,当肿瘤细胞或感染细胞溶解后,Gp96-肽复合物被释放出来并与M Ф表面的受体 (CD91等) 结合而内化,然后被转运到非酸性小室或相似的小室中,通过依赖ATP 的机制释放出肽分子,与M Ф本身的Gp96结合,再与MHC-Ⅰ类分子结合形成稳定的三聚体复合物,从而激活CTL [22]。另有文献报道:Gp96除了通过受体介导的直接激活APC 外,它又可作为载体结合抗原肽,经受体介导胞吞后呈递特异性肽复合物,刺激特异性CTL 增殖及进一步激活APCs [23]。

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2.3 Gp96与天然免疫

Gp96以一种协同有效的方式触发了病原体防御的天然和特异性防御系统。

越来越多的资料显示Gp96具有天然免疫佐剂的作用:Gp96能非特异地激活APCs 表达TNF-α、 IL-12等细胞因子和上调CD86、CD80共刺激分子及MHC 类分子,给CTL 提供一个促炎性细胞因子环境和共刺激分子,激发免疫应答[15-16];另外,Gp96还可特异结合并激活中性粒细胞 (PMNs) 和单核细胞,增强其吞噬作用——Gp96刺激的PMNs ,特别是单核细胞,使之释放大量的IL-8 (一种强力PMNs 趋化因子) 从而诱发PMNs 的聚集[17]。此外,Banerjee 等研究发现,增加Gp96在Th 细胞表达推迟其向Th2表型转化,用抗体阻断Gp96诱导的信号通路则消除了CD4+ T细胞体外增殖,同时还下调Th2型细胞因子的分泌[19](图1) 。因此,了解天然免疫系统与Gp96相互作用的机制有助于合理地调节免疫反应,包括免疫激活和免疫耐受。

2.4 Gp96参与获得性免疫/抗肿瘤免疫

Gp96在激活获得性免疫和抗肿瘤免疫方面发挥着十分重要作用,其机制主要集中于:结合APC ,TLR 的翻译后折叠,抗原交叉呈递以及激活CTL 、

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3 Gp96在抗感染与抗肿瘤免疫中的应用研究

目前,越来越多的研究者关注于Gp96在抗肿瘤和抗感染的治疗性和预防性疫苗中的应用,但仅仅局限于小鼠模型和临床试验。

极其相似,但二者所诱发的Treg 则大不相同——N 端结合、呈递抗原肽与MHC-Ⅰ分子及激活CTL 的功能,C 端则可能主要与TLR4或TLR2相互作用和激活Treg ;在转基因小鼠模型研究表明,激活TLR4提高细胞表面的Gp96水平能增强抑制Treg 功能。

Gong 等将Gp96/N336与HIV-1的p24蛋白原核融合表达 (p24N336),免疫小鼠所引发的抗体水平是联合免疫p24蛋白和Gp96/N336 两种蛋白的近10倍,他们认为是由于融合Gp96与抗原蛋白的表达能极大提高Gp96-抗原肽与APC 结合的几率,从而增Pakravan 强抗原呈递,激发更强的体液免疫应答[33]。等发现Gp96的C 末端也具有免疫佐剂功能:他们将Gp96的C 末端与Her2/neu融合表达以及联合二者免疫小鼠发现,与联合二者相比,融合蛋白 (Gp96C-Her2/neu) 能诱发更强的CTL 反应,并提高了IFN-γ分泌水平,病灶区Treg 细胞数目下降;此外还发现Gp96的C 末端的免疫佐剂效应具有位置趋向性——即只有融合于靶抗原的N 端才能发挥其佐剂功能[34-35]。

另外,本实验室现已经建立了Gp96的猪源温控型原核发酵系统和禽源酵母表达系统,以此研究Gp96的蛋白佐剂功能及其应用。我们发现,在小鼠和猪体内,Gp96与猪蓝耳病 (PRRS) 亚单位疫苗联合免疫所产生的PRRSV 特异性中和抗体滴度是单独免疫亚单位疫苗的3~4倍;ELISPOT 以及淋巴细胞增殖实验也证实Gp96同样能显著提高病毒特异性细胞免疫。鉴于以上因素,我们今后将加强并推广Gp96作为蛋白佐剂在家禽、家畜 (猪) 的抗感染免疫中的研究应用。

3.1 Gp96作为免疫佐剂在抗病原物感染中的研究

Gp96特异性结合抗原肽,介导并增强抗原递呈的特性吸引着大批学者将其作为一种免疫佐剂应用于细菌及流感、乙型肝炎、艾滋病、猪蓝耳病等抗病原感染的研究中。

Zugel 等从感染细菌 (李斯特菌和肺结核杆菌) 的细胞中提取Gp96-抗原肽复合物,免疫小鼠后发现能诱发显著的特异性CTL 反应,并能保护机体免受细菌感染[23]。Suto 等 和Blachere 等分别用体内纯化和体外重组方法得到的Gp96-肽复合物应用于泡状口炎病毒 (VSV) 的研究,证实了对CD8+ T淋巴细胞的激活作用

[15,24]

。Heikema 等把含A 型流感

病毒 (IAV) 核蛋白 (NP) 编码序列的质粒转染仓鼠细胞,以Gp96制备物作为疫苗免疫小鼠,产生了针对NP 的细胞免疫应答,提示对于已知抗原,这 是一个生产以Gp96为基础的疫苗的很好方式[24-25]。

田波、孟颂东课题组等先后研究了Gp96-抗原他们发现Gp96肽复合物在HBV 感染中的应用[28-32]。

能特异结合乙肝病毒 (HBV) 表位肽,并将结合的多肽交叉呈递给MHC-Ⅰ类分子,从而激活病毒特异性CTL 反应,极大地提高了细胞免疫水平[28]。该实验室在随后试验中还发现了Gp96的免疫佐剂功能,Gp96与HBV 表位肽联合免疫小鼠能在一定剂量范围内 (<50 µg) 增强肽特异性细胞免疫,当超出该剂量则会发生抑制效应;同时还发现Gp96的N 端22~355aa也具有剂量依赖型免疫佐剂功能,而其C 端则不具该功能[29],随后他们研究造成该现象的原因可能是与Gp96的C 端参与调节性T 细胞 (Treg) 的免疫调节有关[31]:Gp96与其N 端在抗原肽结合能力、抗原交叉呈递以及T 细胞激活等方面

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3.2 Gp96与肿瘤免疫治疗

以往的治疗肿瘤方案是从癌症病人细胞表面找到肿瘤特异性抗原,制成肿瘤疫苗去治疗肿瘤;实际应用中由于个体的差异,甚至同一瘤体的抗原多样性等因素严重影响该方法的治疗效果。随着Gp96研究的进一步加深,发现了抗原肽与Gp96的结合不但能诱发APC 的成熟、分泌细胞因子和趋化因子,

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作用于M Ф、NK 细胞和嗜中性粒细胞等参与的天然免疫,还能引发APC 对抗原肽的再呈递和交叉呈递,激活抗原特异性的获得性免疫应答 (图1) 。

20世纪末,人们对基于Gp96-抗原肽复合物疫苗的研究处于探索阶段。Srivastava 等最早创立了从肿瘤细胞中提取Gp96-肽复合物的方法,用病人自身肿瘤制备Gp96-抗原肽复合物疫苗,可产生特异性的免疫应答。Suto 等研究发现,来源于不同纯系小鼠肉瘤细胞的Gp96能够在不同纯系小鼠之间建立起针对肉瘤细胞表面抗原的细胞免疫应答,这种免疫诱导作用不受MHC-Ⅰ类抗原限制,且有激活多个CTL 克隆的现象[15]。Tamura 等用Gp96-肽复合物可有效地缩小肿瘤体积,有的肿瘤甚至完全消退,转移灶数目明显减少;而非同种的Gp96-肽复合物不能抑制肿瘤生长,具有明显的种属特异性[36]。Janetzki 等进行了HSP-肽复合物治疗肿瘤患者的前期研究[37]:12例进展期黑色素瘤患者接受从自身肿瘤组织中提取Gp96的治疗,无严重与Gp96相关的不良反应及自身免疫性反应发生,其中6例患者引发MHC-Ⅰ分子限制性的抗肿瘤CD8+ T淋巴细胞,INF-γ分泌增加,有的患者肿瘤坏死超过50%,有8例患者NK 细胞数量增加。另有学者用切除的转移性黑色素瘤制备Gp96疫苗对黑色素瘤进行治疗,随访期内28例病人中有2例肿瘤消退,3例病情稳定,免疫注射后大多数病人抗黑色素瘤特异T 细胞反应明显增强;免疫组化显示肿瘤组织MHC-Ⅰ类分子及肿瘤抗原表达增高,实验也显示用自体Gp96疫苗治疗转移性黑色素瘤是可行的,未见明显毒性作用[38-39]。

进入21世纪后,研究者们已经将基于Gp96-抗原肽复合物 (Oncophage,之后改名为Vitespen ) 的疫苗应用于人类癌症相关的肿瘤病的临床研究,并呈现较强的预防和治疗效果[40]。2005年6月,欧洲药品监管机构 (EMEA) 批准了HSPPC-96 由Antigenics Inc.生产) 应用于肾细胞(Oncophage,

癌的治疗;2008年4月,俄罗斯军事与大众健康机

构也批准将Vitespen 应用于肾细胞癌患者术后辅助治疗;2009年,EMEA 和美国食品和药物管理局 (FDA) 也批准将Oncophage 应用于神经胶质瘤的治疗[40]。但是到目前为止,Oncophage /Vitespen在诸如黑色素瘤等其他肿瘤病中的应用仍未通过相关医药机构的认可,只是有大量的临床实验研究:Heike 等和Hertkorn 等将其应用于晚期胃癌的Ⅰ期临床;Eton 等、Belli 等和Testori 等分别运用Oncophage 治疗黑色素瘤四期的病患,分别进入了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期临床试验阶段;此外,Oncophage 在针对慢性感染期的粒细胞白血病患者、卵巢癌四期患者、胰腺癌一至三期患者的治疗也已经进入了Ⅰ期临床试验;对淋巴瘤和结肠直肠癌患者的治疗也进入了Ⅱ期临床试验[11]。

但是,对于HSP-肽复合物用作疫苗还需要考虑到治疗剂量、免疫部位等安全性问题。Chandawarkar 等发现HSP-肽复合物免疫小鼠具有剂量限制性,只有最适剂量才能产生有效地保护性免疫应答,而高于或低于最适剂量则不能产生[14]。Menoret 等对于免疫注射部位的研究表明皮内注射Gp96效果最好,这与皮内APC 细胞的含量丰富,可以有效地呈递抗原有关;皮下注射也同样有效,但需要5~10倍皮内注射剂量。腹腔内注射效果稍差,而静脉内和肌肉内免疫无效[40]。

由于Gp96的遗传单态性,可载所有外源肽分子并呈递给自身的MHC-Ⅰ类分子,激发CTL 反应,因此Gp96介导的免疫保护作用可以适应不同的肿瘤类型和不同的肿瘤患者,在同种间不受MHC 限制。另外,Gp96多肽复合物还可激发记忆性T 细胞反应,因此它可作为治疗制剂或疫苗,在肿瘤的治疗中具有非常光明的应用前景。

尽管Gp96-抗原肽复合物疫苗已经取得了显著的疗效,但是在其制备和应用过程中还存在不少问题:首先,至今学者们仍未找到一种如何快速、稳定及大量获得Gp96-抗原肽复合物的方法,在一定程度上限制了疫苗的来源;其次,肿瘤细胞会分泌

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IL-10、TGF-β等抑制型细胞因子,影响DC 的成熟和功能,从而限制了Gp96-抗原肽复合物疫苗的免疫治疗效果;此外,在Gp96结合的特异性抗原肽的分析和鉴定等都是疫苗研发过程中亟待进一步的研究的重要问题。

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4 展望

目前,Gp96在抗感染免疫和其在肿瘤组织中的表达以及其在肿瘤发生、发展中的作用越来越受到关注,但对于其作用机理仍需要进一步研究,Gp96在肿瘤的发生和免疫逃避中到底扮演了一个什么样的角色也需深入研究,从而对Gp96参与的复杂多样的天然免疫调节和抗原提呈过程有新的认识,为肿瘤的预防和治疗以及抗病原疫苗的研发提供重要理论依据。此外,由于临床标本不易取得,有的即使获得肿瘤组织,许多时候得到的Gp96-肽复合物量太少,而且其提取、纯化过程复杂,限制了它的临床应用。因此,如何改进Gp96的纯化方式及纯化效率,如何改变免疫途径,如何将DC 与Gp96进行有机的结合等,如何更有效地激发Gp96的天然和适应性免疫反应,都是需要进一步深入研究的问题。

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DOI:10.13345/j.cjb.2011.05.002

生物工程学报 Chin J Biotech 2011, May 25; 27(5): 704−711 journals.im.ac.cn Chinese Journal of Biotechnology ISSN 1000-3061 [email protected] 2011 CJB , All rights reserved.

Gp96蛋白的免疫学及其临床应用研究进展

陈才伟,贾晓娟,孟颂东,刘文军

中国科学院微生物研究所 中国科学院病原微生物与免疫学重点实验室,北京 100101

摘 要: 热休克蛋白Gp96属于HSP90家族,是内质网中最丰富的蛋白质之一,在细胞内发挥着分子伴侣的作用。在天然免疫中,Gp96则通过与Toll 样受体等相互作用刺激抗原呈递细胞 (如DC 等) 产生各种细胞因子激活免疫系统;而在获得性免疫中,Gp96-抗原肽复合物通过抗原交叉将抗原肽呈递给MHC-Ⅰ类分子,诱发机体抗原特异性细胞毒T 细胞免疫应答,清除病原物感染和肿瘤;近年来的研究还发现Gp96具有免疫佐剂的功能。以下从Gp96的生物学特性、免疫学机制以及其在抗病原感染和抗肿瘤免疫中的应用等方面做一小结,为设计以Gp96-抗原肽为新一代疫苗的临床研究提供理论基础。 关键词: 热休克蛋白,Gp96,免疫佐剂,抗原交叉呈递

Overview of Gp96 mediated immunity

Caiwei Chen, Xiaojuan Jia, Songdong Meng, and Wenjun Liu

CAS Key Laboratory of Pathogenic Microbiology and Immunology, Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China

Abstract: As a member of the HSP90 family, heat shock protein (HSP) Gp96 is one of the most abundant proteins in the

endoplasmic reticulum (ER), which displayed important molecular chaperones function in cells. Gp96 can stimulate the production of cytokines by activating the antigen presentation cells (such as dendritic cell, et al) in innate immunity. It is capable of eliciting an antigen-specific cytotoxic T lymphocyte (CTL) immune response to eliminate pathogens and tumors by facilitating antigen cross-presentation in adaptive immunity. Gp96 is also an ideal adjuvant in many recent researches. Here, we review the progress that addresses the role of biological characteristics, immunogenic mechanism that may be involved in the induction of anti-infection immune response and antitumor immunity, which may guide the new vaccine strategies with the knowledge of Gp96-antigen complexes.

Keywords: heat shock protein, Gp96, adjuvant, antigen cross-presentation

热休克蛋白 (Heat shock protein,HSP) 是一类在生物进化中高度保守且广泛存在于原核及真核生物中的蛋白质,加热、缺氧、病毒感染、重金属中毒、氧化剂等刺激因素都可诱导其表达增加[1]。HSP

Received : February 25, 2011; Accepted : April 20, 2011

Supported by: National High Technology Research and Development Program of China (863 Program) (No. 2011AA10A215). Corresponding author: Wenjun Liu. Tel/Fax: +86-10-64807503; E-mail: [email protected] 国家高技术研究发展计划 (863计划) (No. 2011AA10A215) 资助。

根据同源程度及分子量大小可分为HSP110、HSP90、HSP70、HSP60、HSP40、小分子HSP 及泛素等多个亚家族[2]。Gp96(GRP94) 为内质网HSP90家族的代表,与细胞质HSP90高度同源,主要生物

陈才伟等: Gp96蛋白的免疫学及其临床应用研究进展

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学功能有:分子伴侣;与细胞内的其他肽类蛋白质结合,参与细胞的抗损伤、修复和热耐受过程;参与蛋白质水解过程;结合抗原肽,加工提呈肿瘤抗原及维持细胞内环境稳定等作用;对细胞的生长、发育、分化及死亡具有一定的调节作用[3]。近年来随着对Gp96研究的不断深入,人们发现它能够激活免疫应答,具备独特的抗肿瘤免疫效应和免疫佐剂功能,在抗肿瘤免疫及疫苗制备中具有很大的应用前景。因此,Gp96在肿瘤发病学、治疗、预防学以及疫苗研发中的意义已引起广泛关注,成为近年来最活跃的研究领域之一。

聚化结构域与肽结合位点毗连,提示该结构域可能与Gp96肽复合物的高度稳定性以及将肽传递给MHC-Ⅰ分子进行抗原递呈有关,因为MHC-Ⅰ类分子也具有同样结构的肽结合域[5]。Gp96形成的高度寡聚结构与其佐剂功能相关:其同源寡聚化有利于结合肽段和分子伴侣功能[7];在Gp96的N 末端1~355片段之间有一段重要的氨基酸序列,能与APCs 结合,增加抗原肽的提呈,在小鼠体内诱导抗原特异性的CTL 反应,所以这段序列具有充分的免疫活性;Ding 发现Gp96作为一种潜在的Th-1型佐剂主要是依赖于该蛋白的独特的聚集结构[8];孟颂东课题组研究发现低聚集态的重组Gp96比高聚集态的天然Gp96具有更强的肽段结合能力,它与肽段结合能力和自我包装能力与其诱导CTL 能力相关[9]。Gp96-抗原肽复合物相当稳定,SDS-PAGE 也不能破坏它们之间的相互作用。已经证实Gp96结合肿瘤抗原、病毒抗原、次要组织相容性抗原和模拟抗原,它和细胞内的肽以1∶1的比率非共价结合,无明显氨基酸序列特异性[7]。Gp96的以上这些特性为其在肿瘤免疫治疗和疫苗的发展奠定基础。

1 Gp96的生物学特性

Gp96是一种遗传单态性分子,其氨基酸 (aa) 序列高度保守:小鼠和仓鼠的Gp96氨基酸序列有95%以上的同源性,猪源、人源与禽源的Gp96氨基酸序列分别有97%和89%以上的同源性。

成熟的Gp96蛋白由3个结构域组成:N 端为ATP 酶活区,也具有结合抗原肽的能力,其中N 端1~22aa为信号肽序列;中间为带电的连接区 (M);N-M 区具有免疫佐剂功能;C 端为二聚化区,可能与机体免疫调节相关,其末端含有内质网定位滞留信号序列KDEL [4]。此外,该蛋白含有5个N-糖基化位点,4个高亲和力和11个低亲和力的Ca 2+结合位点[4]。Gp96有单体、二聚体、四聚体、多聚体等多种构象。在天然条件下,Gp96呈杆状的二聚体,二聚化区在C 端692~709aa,若缺失该区域则以单体形式存在[5]。Dolins 解析出的Gp96全长晶体结构显示其二聚体为一种螺旋状的V 型构象 (“twisted V ”) ,这种结构使其N 端分开从而阻碍其N 端的二聚化[6]。二聚化结构是Gp96的生物学活性的基础。有研究表明Gp96的最小肽结合位点是624~630aa,该区域高度保守,而另一些研究发现Gp96结合多肽位点在N 端。根据Gp96肽结合模型推测,Gp96肽结合区由约200aa 形成一个α螺旋沟,位于反向β片层构成的表面上,肽配位即位于这个沟内[5]。二

2 Gp96的免疫学效应机制

2.1 Gp96的受体

Arnold-Schild 等研究发现Gp96是通过与细胞膜表面受体作用介导进入和作用于细胞[10]。人和鼠的专职抗原呈递细胞 (APC) 如巨噬细胞 (MФ) 、树突细胞 (DC) 和B 细胞等表面含有Gp96受体,如CD91 (即α-2巨球蛋白受体或叫低密度脂蛋白相关蛋白) ,清道夫受体 (Scavenger receptor)、CD14、CD36、CD40等[4,10-11](图1) 。只有受体介导的Gp96-抗原肽的内吞作用才能导致与其结合的MHC-Ⅰ类抗原再提呈,并引起细胞毒性T 淋巴细胞 (CTL) 活化,非受体介导的非特异性的胞吞则不能,且这种受体介导的Gp96的抗原提呈,其抗原提呈效率比吞噬介导的递呈高1万倍[11]。

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图1 Gp96介导免疫反应的可能机制

Fig. 1 Proposed mechanism of action for Gp96 in immune responses.

Toll 样受体 (Toll like receptors,TLRs) 可能是另一种Gp96受体。TLR 多表达于DC 等抗原提呈细胞,主要识别脂多糖等病原体保守结构。Brent 等用缺失了脂多糖 (LPS) 信号转导途径的细胞系研究发现,Gp96在内质网中选择性地结合TLR2和TLR4。这说明胞外Gp96很可能和T 细胞表面受体结合,通过MyD88-NF-kB 等多条信号途径,启动细胞活化进程,上调MHC 和CD80、CD86共刺激分子等表达,分泌TNF-α、IL-6等细胞因子[12]。同时,Gp96也是TLRs 成熟及发挥功能的必要因子,在Gp96缺陷型M Ф中,胞内和细胞表面TLRs 信号通 路都受到抑制,从而影响M Ф分泌促炎症因子[12-13]。

熟态DC 具很强的抗原捕获能力,当DC 受到抗原、细胞因子等刺激后,转化为成熟的DC ,高表达MHC 分子、B7-2及CD40等共刺激分子,并能分泌细胞因子,具有很强的抗原递呈能力及活化T 细胞的功能。一般情况下,外源性抗原由MHC-Ⅱ类分子呈递,但是在许多情况下观察到外来抗原通过MHC-Ⅰ类分子向CTL 的呈递——称为抗原交叉呈递 (Antigen cross presentation),对CTL 的激活过程为交叉激活(Cross priming)。DC 是进行交叉呈递最有效的细胞。Gp96通过与DC 表面的受体相互作用,经由DC14/TLR2和DC14/TLR4介导的信号转导途径诱导DC 成熟,并将其结合的抗原肽经MHC-Ⅰ类分子再递呈到细胞表面,从而与特异性CTL 结合,激活抗病原或抗肿瘤免疫应答[13,15](图1) 。

Srivastava 等研究发现,当胞外Gp96与DC 共

2.2 Gp96与DC

DC 是体内功能最强的APC ,是连接抗原与免疫应答细胞以激发有效免疫应答反应的桥梁。非成

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同孵育时,可诱导DC 分泌细胞因子 (IL-12,IL-1β,TNF-α,GM-CSF 等) 和趋化因子,从而趋化DC 并诱导其成熟[15-16]。另外,Gp96与DC 的作用还可使诱导型一氧化氮合酶 (Inducible nitric oxide synthase ,iNOS) 活化,使M Ф和DC 产生NO [17];此外,Basu 等发现坏死细胞 (而不是凋亡的细胞) 能从胞内释放Gp96、钙网霉素、HSP90、HSP70到细胞外环境,不成熟DC 可因与这些HSP 作用而成熟[18]。由于HSP 在组织中广泛存在且含量丰富,故推测在细胞遭受感染、中毒或物理损伤时,从细胞内释放出的HSP 可能成为一种内在的“危险信号”,向APC 或DC 发出警示信息,并通过活化DC 启动针对病损因子的免疫反应 (图1) 。这些都提示Gp96作为一种危险信号在天然免疫中发挥着重要作用。

NK 细胞活性、抗体依赖性细胞毒性作用等方面。

Gp96-抗原肽在加工处理过程中,通过APCs 表面Gp96特异性的受体,Gp96可以快速、有效地从细胞外被摄取,将具有免疫原性的肽转移到MHC-Ⅰ类提呈途径,最终激活CTL 。Srivastana 等针对Gp96能结合肽的生物学特性推测其参与免疫应答的机制如下[15,20]:1) Gp96是细胞表面的一个抗原呈递分子,它与APC 表面的受体或配基结合,直接把肽呈递给获得性免疫系统;或者Gp96将其结合的抗原肽转移到细胞表面的MHC-Ⅰ类分子上进而促进抗原特异性CTL 的活化或加强效应细胞 (T细胞) 对靶细胞的识别;2) 存在于细胞内质网中的Gp96、抗原肽、MHC-Ⅰ类分子形成三聚体复合物,经过高尔基体转移到细胞膜表面,进而活化T 细胞,产生特异性细胞免疫;3) 在细胞病理性溶解后,Gp96-肽复合物被释放到胞外,在APC 膜表面Gp96受体的介导下与APC 膜表面MHC-Ⅰ类分子共同内吞入细胞。

在抗肿瘤免疫的研究中,Wills 等对HSP 激活免疫反应提出了3个可能机制[21]:1) HSP是一个危险信号,从坏死的肿瘤细胞中释放出来,直接将信号传递给免疫细胞而产生炎症反应;2) 释放的HSP 伴随有肿瘤抗原肽,通过专职APC 进行抗原呈递并激活肿瘤特异性T 细胞;3) HSP本身可以增强肿瘤细胞处理和呈递内源性肿瘤抗原的能力,直接将抗原呈递给肿瘤特异性T 细胞。Singh Jasujia等研究认为,当肿瘤细胞或感染细胞溶解后,Gp96-肽复合物被释放出来并与M Ф表面的受体 (CD91等) 结合而内化,然后被转运到非酸性小室或相似的小室中,通过依赖ATP 的机制释放出肽分子,与M Ф本身的Gp96结合,再与MHC-Ⅰ类分子结合形成稳定的三聚体复合物,从而激活CTL [22]。另有文献报道:Gp96除了通过受体介导的直接激活APC 外,它又可作为载体结合抗原肽,经受体介导胞吞后呈递特异性肽复合物,刺激特异性CTL 增殖及进一步激活APCs [23]。

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2.3 Gp96与天然免疫

Gp96以一种协同有效的方式触发了病原体防御的天然和特异性防御系统。

越来越多的资料显示Gp96具有天然免疫佐剂的作用:Gp96能非特异地激活APCs 表达TNF-α、 IL-12等细胞因子和上调CD86、CD80共刺激分子及MHC 类分子,给CTL 提供一个促炎性细胞因子环境和共刺激分子,激发免疫应答[15-16];另外,Gp96还可特异结合并激活中性粒细胞 (PMNs) 和单核细胞,增强其吞噬作用——Gp96刺激的PMNs ,特别是单核细胞,使之释放大量的IL-8 (一种强力PMNs 趋化因子) 从而诱发PMNs 的聚集[17]。此外,Banerjee 等研究发现,增加Gp96在Th 细胞表达推迟其向Th2表型转化,用抗体阻断Gp96诱导的信号通路则消除了CD4+ T细胞体外增殖,同时还下调Th2型细胞因子的分泌[19](图1) 。因此,了解天然免疫系统与Gp96相互作用的机制有助于合理地调节免疫反应,包括免疫激活和免疫耐受。

2.4 Gp96参与获得性免疫/抗肿瘤免疫

Gp96在激活获得性免疫和抗肿瘤免疫方面发挥着十分重要作用,其机制主要集中于:结合APC ,TLR 的翻译后折叠,抗原交叉呈递以及激活CTL 、

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3 Gp96在抗感染与抗肿瘤免疫中的应用研究

目前,越来越多的研究者关注于Gp96在抗肿瘤和抗感染的治疗性和预防性疫苗中的应用,但仅仅局限于小鼠模型和临床试验。

极其相似,但二者所诱发的Treg 则大不相同——N 端结合、呈递抗原肽与MHC-Ⅰ分子及激活CTL 的功能,C 端则可能主要与TLR4或TLR2相互作用和激活Treg ;在转基因小鼠模型研究表明,激活TLR4提高细胞表面的Gp96水平能增强抑制Treg 功能。

Gong 等将Gp96/N336与HIV-1的p24蛋白原核融合表达 (p24N336),免疫小鼠所引发的抗体水平是联合免疫p24蛋白和Gp96/N336 两种蛋白的近10倍,他们认为是由于融合Gp96与抗原蛋白的表达能极大提高Gp96-抗原肽与APC 结合的几率,从而增Pakravan 强抗原呈递,激发更强的体液免疫应答[33]。等发现Gp96的C 末端也具有免疫佐剂功能:他们将Gp96的C 末端与Her2/neu融合表达以及联合二者免疫小鼠发现,与联合二者相比,融合蛋白 (Gp96C-Her2/neu) 能诱发更强的CTL 反应,并提高了IFN-γ分泌水平,病灶区Treg 细胞数目下降;此外还发现Gp96的C 末端的免疫佐剂效应具有位置趋向性——即只有融合于靶抗原的N 端才能发挥其佐剂功能[34-35]。

另外,本实验室现已经建立了Gp96的猪源温控型原核发酵系统和禽源酵母表达系统,以此研究Gp96的蛋白佐剂功能及其应用。我们发现,在小鼠和猪体内,Gp96与猪蓝耳病 (PRRS) 亚单位疫苗联合免疫所产生的PRRSV 特异性中和抗体滴度是单独免疫亚单位疫苗的3~4倍;ELISPOT 以及淋巴细胞增殖实验也证实Gp96同样能显著提高病毒特异性细胞免疫。鉴于以上因素,我们今后将加强并推广Gp96作为蛋白佐剂在家禽、家畜 (猪) 的抗感染免疫中的研究应用。

3.1 Gp96作为免疫佐剂在抗病原物感染中的研究

Gp96特异性结合抗原肽,介导并增强抗原递呈的特性吸引着大批学者将其作为一种免疫佐剂应用于细菌及流感、乙型肝炎、艾滋病、猪蓝耳病等抗病原感染的研究中。

Zugel 等从感染细菌 (李斯特菌和肺结核杆菌) 的细胞中提取Gp96-抗原肽复合物,免疫小鼠后发现能诱发显著的特异性CTL 反应,并能保护机体免受细菌感染[23]。Suto 等 和Blachere 等分别用体内纯化和体外重组方法得到的Gp96-肽复合物应用于泡状口炎病毒 (VSV) 的研究,证实了对CD8+ T淋巴细胞的激活作用

[15,24]

。Heikema 等把含A 型流感

病毒 (IAV) 核蛋白 (NP) 编码序列的质粒转染仓鼠细胞,以Gp96制备物作为疫苗免疫小鼠,产生了针对NP 的细胞免疫应答,提示对于已知抗原,这 是一个生产以Gp96为基础的疫苗的很好方式[24-25]。

田波、孟颂东课题组等先后研究了Gp96-抗原他们发现Gp96肽复合物在HBV 感染中的应用[28-32]。

能特异结合乙肝病毒 (HBV) 表位肽,并将结合的多肽交叉呈递给MHC-Ⅰ类分子,从而激活病毒特异性CTL 反应,极大地提高了细胞免疫水平[28]。该实验室在随后试验中还发现了Gp96的免疫佐剂功能,Gp96与HBV 表位肽联合免疫小鼠能在一定剂量范围内 (<50 µg) 增强肽特异性细胞免疫,当超出该剂量则会发生抑制效应;同时还发现Gp96的N 端22~355aa也具有剂量依赖型免疫佐剂功能,而其C 端则不具该功能[29],随后他们研究造成该现象的原因可能是与Gp96的C 端参与调节性T 细胞 (Treg) 的免疫调节有关[31]:Gp96与其N 端在抗原肽结合能力、抗原交叉呈递以及T 细胞激活等方面

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3.2 Gp96与肿瘤免疫治疗

以往的治疗肿瘤方案是从癌症病人细胞表面找到肿瘤特异性抗原,制成肿瘤疫苗去治疗肿瘤;实际应用中由于个体的差异,甚至同一瘤体的抗原多样性等因素严重影响该方法的治疗效果。随着Gp96研究的进一步加深,发现了抗原肽与Gp96的结合不但能诱发APC 的成熟、分泌细胞因子和趋化因子,

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作用于M Ф、NK 细胞和嗜中性粒细胞等参与的天然免疫,还能引发APC 对抗原肽的再呈递和交叉呈递,激活抗原特异性的获得性免疫应答 (图1) 。

20世纪末,人们对基于Gp96-抗原肽复合物疫苗的研究处于探索阶段。Srivastava 等最早创立了从肿瘤细胞中提取Gp96-肽复合物的方法,用病人自身肿瘤制备Gp96-抗原肽复合物疫苗,可产生特异性的免疫应答。Suto 等研究发现,来源于不同纯系小鼠肉瘤细胞的Gp96能够在不同纯系小鼠之间建立起针对肉瘤细胞表面抗原的细胞免疫应答,这种免疫诱导作用不受MHC-Ⅰ类抗原限制,且有激活多个CTL 克隆的现象[15]。Tamura 等用Gp96-肽复合物可有效地缩小肿瘤体积,有的肿瘤甚至完全消退,转移灶数目明显减少;而非同种的Gp96-肽复合物不能抑制肿瘤生长,具有明显的种属特异性[36]。Janetzki 等进行了HSP-肽复合物治疗肿瘤患者的前期研究[37]:12例进展期黑色素瘤患者接受从自身肿瘤组织中提取Gp96的治疗,无严重与Gp96相关的不良反应及自身免疫性反应发生,其中6例患者引发MHC-Ⅰ分子限制性的抗肿瘤CD8+ T淋巴细胞,INF-γ分泌增加,有的患者肿瘤坏死超过50%,有8例患者NK 细胞数量增加。另有学者用切除的转移性黑色素瘤制备Gp96疫苗对黑色素瘤进行治疗,随访期内28例病人中有2例肿瘤消退,3例病情稳定,免疫注射后大多数病人抗黑色素瘤特异T 细胞反应明显增强;免疫组化显示肿瘤组织MHC-Ⅰ类分子及肿瘤抗原表达增高,实验也显示用自体Gp96疫苗治疗转移性黑色素瘤是可行的,未见明显毒性作用[38-39]。

进入21世纪后,研究者们已经将基于Gp96-抗原肽复合物 (Oncophage,之后改名为Vitespen ) 的疫苗应用于人类癌症相关的肿瘤病的临床研究,并呈现较强的预防和治疗效果[40]。2005年6月,欧洲药品监管机构 (EMEA) 批准了HSPPC-96 由Antigenics Inc.生产) 应用于肾细胞(Oncophage,

癌的治疗;2008年4月,俄罗斯军事与大众健康机

构也批准将Vitespen 应用于肾细胞癌患者术后辅助治疗;2009年,EMEA 和美国食品和药物管理局 (FDA) 也批准将Oncophage 应用于神经胶质瘤的治疗[40]。但是到目前为止,Oncophage /Vitespen在诸如黑色素瘤等其他肿瘤病中的应用仍未通过相关医药机构的认可,只是有大量的临床实验研究:Heike 等和Hertkorn 等将其应用于晚期胃癌的Ⅰ期临床;Eton 等、Belli 等和Testori 等分别运用Oncophage 治疗黑色素瘤四期的病患,分别进入了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期临床试验阶段;此外,Oncophage 在针对慢性感染期的粒细胞白血病患者、卵巢癌四期患者、胰腺癌一至三期患者的治疗也已经进入了Ⅰ期临床试验;对淋巴瘤和结肠直肠癌患者的治疗也进入了Ⅱ期临床试验[11]。

但是,对于HSP-肽复合物用作疫苗还需要考虑到治疗剂量、免疫部位等安全性问题。Chandawarkar 等发现HSP-肽复合物免疫小鼠具有剂量限制性,只有最适剂量才能产生有效地保护性免疫应答,而高于或低于最适剂量则不能产生[14]。Menoret 等对于免疫注射部位的研究表明皮内注射Gp96效果最好,这与皮内APC 细胞的含量丰富,可以有效地呈递抗原有关;皮下注射也同样有效,但需要5~10倍皮内注射剂量。腹腔内注射效果稍差,而静脉内和肌肉内免疫无效[40]。

由于Gp96的遗传单态性,可载所有外源肽分子并呈递给自身的MHC-Ⅰ类分子,激发CTL 反应,因此Gp96介导的免疫保护作用可以适应不同的肿瘤类型和不同的肿瘤患者,在同种间不受MHC 限制。另外,Gp96多肽复合物还可激发记忆性T 细胞反应,因此它可作为治疗制剂或疫苗,在肿瘤的治疗中具有非常光明的应用前景。

尽管Gp96-抗原肽复合物疫苗已经取得了显著的疗效,但是在其制备和应用过程中还存在不少问题:首先,至今学者们仍未找到一种如何快速、稳定及大量获得Gp96-抗原肽复合物的方法,在一定程度上限制了疫苗的来源;其次,肿瘤细胞会分泌

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IL-10、TGF-β等抑制型细胞因子,影响DC 的成熟和功能,从而限制了Gp96-抗原肽复合物疫苗的免疫治疗效果;此外,在Gp96结合的特异性抗原肽的分析和鉴定等都是疫苗研发过程中亟待进一步的研究的重要问题。

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4 展望

目前,Gp96在抗感染免疫和其在肿瘤组织中的表达以及其在肿瘤发生、发展中的作用越来越受到关注,但对于其作用机理仍需要进一步研究,Gp96在肿瘤的发生和免疫逃避中到底扮演了一个什么样的角色也需深入研究,从而对Gp96参与的复杂多样的天然免疫调节和抗原提呈过程有新的认识,为肿瘤的预防和治疗以及抗病原疫苗的研发提供重要理论依据。此外,由于临床标本不易取得,有的即使获得肿瘤组织,许多时候得到的Gp96-肽复合物量太少,而且其提取、纯化过程复杂,限制了它的临床应用。因此,如何改进Gp96的纯化方式及纯化效率,如何改变免疫途径,如何将DC 与Gp96进行有机的结合等,如何更有效地激发Gp96的天然和适应性免疫反应,都是需要进一步深入研究的问题。

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