开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
1.研究意义
1型糖尿病(IDDM)是一种慢性自身免疫性疾病,是免疫系统破坏胰岛beta;细胞,使胰岛素分泌减少,导致体内的糖代谢紊乱。IDDM可以通过皮下注射或者鼻粘膜免疫与IDDM相关的自身抗原,使机体产生免疫耐受的方式进行治疗。P277是人热休克蛋白60(HSP65)上的一段特异性多肽,HSP60是一种与IDDM相关的自身抗原,皮下注射P277能够阻止自身反应性T细胞破坏胰岛beta;细胞,从而对IDDM进行免疫治疗。将P277分为P1和P2两个片段,经试验验证P2是对IDDM起主要治疗作用的片段,而P1能导致动脉粥样硬化,用胰岛素瘤抗原(IA2)替换P277中的P1,新的多肽IA2-P2同样能够对IDDM起到一定的治疗作用。
IA2-P2是用胰岛素瘤相关蛋白-2(IA-2)的部分表位替换P277中的P1表位组合成的新的疫苗肽。此疫苗可以降低P277肽本身会诱发的动脉粥样硬化发生的风险,并能辅助该疫苗抗糖尿病的作用。
为了研究IA2-P2在糖尿病预防及治疗以及抗动脉粥样硬化方面的作用,使用本实验室构建的pET28a-AnsB-TTP-CETPC-6IA2P2-His重组质粒来提取蛋白,通过小鼠给药的方式来验证IA2P2疫苗的药效。
2.文献综述
门冬酰胺酶的抗癌作用早在1953年就被科学家发现,经过比较自然界中不同微生物产生的门冬酰胺酶之后,人们发现,由大肠杆菌(Escherichia coli)和菊欧文氏菌(Erwinia chrysanthemi)产生的酶具有最好的抗癌能力,除此之外,大肠杆菌产生的酶不仅效果好而且还容易做到大量生产,所以成为了目前门冬酰胺酶的主要来源。大肠杆菌内有两种L-门冬酰胺酶,一种是位于细胞质中的低亲和性L-门冬酰胺酶Ⅰ(AnsA),另一种是具有高亲和性的分泌表达的L-门冬酰胺酶Ⅱ(AnsB),Michael等通过寡聚核苷酸引物从大肠杆菌野生菌株中克隆得到AnsB[1]。AnsB单体没有催化天冬酰胺水解生成天冬氨酸和氨的活性,当单体聚合成四聚体、八聚体或者十二聚体形式时,才具有酶活性[2]。
经过试验验证,在L-门冬酰胺酶Ⅱ的C端融合线性多肽表位时,AnsB能作为一种表面呈现载体在酶分子的表面呈现融合在C端的线性外源多肽,单体发生聚合后最终在嵌合酶的每个亚基表面都呈现出一个多肽,同时AnsB还保留有较高的催化活力。AnsB除了可以呈现抗原表位,还能作为辅助性T细胞表位,加强呈现在酶分子表面的多肽表位的免疫原性,从而诱导机体产生针对多肽B细胞表位的免疫反应。
利用AnsB的抗原呈递作用[3],在其C端融合表达外源的线性表位,本实验室祁高富博士已经成功构建了pET-28a-AnsB-TTP-CETPC载体。TTP是破伤风毒素中的一段序列,由15个氨基酸构成,序列为:QYIKANSKFIGITEL,破伤风毒素全长由1310个氨基酸构成,对人体有很强的的毒性,因此选择这个15肽作为T细胞表位,诱发机体较强的免疫应答[4],产生抗CETP抗体。人胆固醇转移蛋白(CETP)能介导人体血浆中低密度脂蛋白(LDL)、极低密度脂蛋白(VLDL)中的甘油三酯(TG)和高密度脂蛋白(HDL)中的胆固醇脂(CE)之间的交换[5-6],最终导致LDL及LDL-CE的浓度提高,血浆中高浓度的LDL及LDL-CE容易诱发动脉内膜上粥样硬化斑块的形成[7-9]。因此可以通过抑制CETP的活性[10,11]来阻止LDL和HDL之间胆固醇脂的交换,从而达到抗动脉粥样硬化的效果。CETPC是人胆固醇脂转移蛋白羧基端的16个氨基酸,序列为FGFPEHLLVDFLQSLS,借助于TTP强烈的T细胞表位作用,能诱导机体产生抗CETP抗体[12]。试验验证将这两个表位融合表达,一方面可以增强机体对CETPC的免疫应答,另一方面也能使融合蛋白以可溶性的形式表达,同时对小鼠和新西兰大白兔的动脉粥样硬化有一定的疗效。
1型糖尿病(IDDM)又称为胰岛素依赖型糖尿病,是一种复杂的慢性自身免疫性疾病,它是由于胰岛beta;细胞破坏或功能缺失,导致胰岛素绝对缺乏的血糖血脂紊乱性疾病[13],主要症状有高血糖、高血压、血脂紊乱、血管内皮功能失调、低度系统炎症等。也有研究指出I型糖尿病的发病率与HLA等位基因[14]和环境因素[15-16]有关。IDDM还能诱发动脉粥样硬化等并发症,其原理主要是在1型糖尿病患者体内有HSP65抗体,而HSP65又是血管内皮细胞表面的自身抗原,免疫系统错误识别自身抗原,发生过度免疫,自身反应性T细胞攻击自身抗原,从而损坏血管内皮细胞,发生慢性炎症反应,进而血小板聚集,血浆脂蛋白沉积,最终形成动脉粥样斑块。目前防治1型糖尿病的疫苗主要是通过建立免疫耐受[17]。
