蛋白转导功能域在肿瘤疫苗领域的应用前景论文

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1、蛋白转导功能域在肿瘤疫苗领域的应用前景论文郭晓彤张积仁李立文【关键词】肿瘤【摘要】蛋白转导技术是近些年迅速发展起来的一种跨膜转运技术.应用该技术可以将多种药物，包括化合物、多肽、核酸等，高效地转运到细胞内，其过程不依赖于能量和受体，而是由在生理pH条件下带正电荷的、富含碱性氨基酸残基的多肽序列即蛋白转导功能域所介导.目前蛋白转导技术已经不仅仅是一种可以提高药物进入细胞效率的药物转运技术，而且被广泛用做肿瘤基因治疗的辅助手段来增强对肿瘤组织的杀伤效率.最近研究表明，HIV1TAT,HSV1VP22和果蝇触角足同源蛋白等的蛋白转导功能域尚可引导与之融合表达或共价结合的抗原进

2、入MHCI类分子依赖的抗原提呈途径，并显著提高抗原特异性CTL的产生水平.freelain,PTD).现已发现多种蛋白或多肽含有PTD，如HIV1TAT,HSV1VP22以及果蝇触角足同源蛋白（DrosophilaAntennapediahomeoprotein，pANTP）等，其中对HIV1TAT,HSV1VP22的研究报道较多.最近研究表明蛋白转导技术不仅可显著提高药物进入细胞的效率，而且可作为肿瘤基因治疗的辅助手段来提高对肿瘤组织的杀伤效率，还可以引导特定抗原进入MHCI类分子依赖的抗原提呈途径，显著增强肿瘤疫苗的免疫效能.本文我们对蛋白转导功能域和其在肿瘤疫苗研

3、究领域的应用做一简单介绍.1HIV1TATPTDHIV1TATPTD是指位于TAT蛋白第47至第57个氨基酸残基组成的多肽序列，其中包含9个碱性氨基酸残基，在生理pH值条件下带较高正电荷，可与细胞表面的硫酸肝素等分子作用，使蛋白发生跨膜运动.现已成功应用TATPTD将多种蛋白包括铜锌超氧化物歧化酶、增强型绿色荧光蛋白、抗凋亡蛋白BclXL和PEA15等转运入多种类型的人或小鼠细胞.1996年Moy等［1］以卵清蛋白作为模型抗原首次证实HIV1TAT可以引导抗原进入MHCI类分子依赖的抗原加工和提呈途径，其激发机体产生抗原特异性CTL的能力与在体表达卵清蛋白激发的免疫反应

4、相当.次年Kim等［2］使用TATPTD与卵清蛋白共价交联后加载于树突状细胞也获得了相同结果，表明TATPTD可以通过将蛋白抗原转位至树突状细胞的胞质，从而使之以依赖抗原加工相关转运体(transporterassociatedphocyticchoriomeningitisvirus，LCMV)的CTL表位NP118作为模型抗原进行研究发现，TATPTDNP118肽能够以TAP非依赖方式进入MHCI类分子抗原提呈途径，而使用编码表达TATPTDNP118的质粒作为基因疫苗时，即在细胞内表达产生TATPTDNP118肽时，该融合抗原则依赖于蛋白酶体和TAP进入MHCI类

5、分子抗原提呈途径.同时发现TATPTD可提高抗原提呈速度、减少用于刺激CD8+T细胞反应所需的抗原提呈细胞数量，增强激发抗原特异性CTL反应的能力，并证实了交叉提呈不在该过程中发挥主要作用［4］，推测可能与TATPTD增强抗原表位向细胞表面提呈有关［5］.应用TATPTDTRP2多肽抗原致敏树突状细胞，可使小鼠获得针对B16肿瘤的保护性免疫，比使用TRP2多肽时所诱发的抗原特异性CTL水平约高3～10倍，T细胞亚型耗竭实验和基因敲除小鼠实验均证实抗瘤免疫依赖于CD4+和CD8+T细胞的同时存在［6］.在另一研究中，接种重组TATPTDTRP2融合抗原可抑制约58%的小鼠

6、肿瘤生长，而单纯接种TRP2时仅为35%［7］.加载TATPTDHer2/neu胞外功能域融合蛋白的树突状细胞可有效激发患者淋巴细胞产生Her2/neu特异性抗瘤免疫［8］.此外在对日本脑炎病毒非结构抗原的研究中，也发现HIV1TATPTD可增强非结构抗原激发特异性抗病毒免疫的能力［9］.Lu等还利用furin敏感接头构建了多个表位与HIV1TATPTD的融合疫苗，并证实furin敏感性接头是引发多个表位同时发挥作用的关键所在［10］.那么HIV1TATPTD能否增强全长蛋白的免疫效果呢？利用LCMV核蛋白作为模型抗原研究发现，该抗原与HIV1TATPTD融合并不能增强

7、其免疫原性，而且不能提高全长蛋白编码表位的提呈作用，然而TATPTD和LCMV核蛋白中的NP396表位融合表达却能够大大提高对NP396表位的提呈作用［11］.在使用卵清蛋白作为模型抗原的研究中却发现，TATPTD卵清蛋白融合抗原可有效被树突状细胞加工提呈，并可激发高水平的抗原特异性CTL反应［12］.此外以人乳头瘤病毒16型(humanpapillomavirustype16，HPV16)的E7抗原为模型抗原的研究也表明E7TATPTD融合抗原诱发保护性免疫的能力显著高于单独应用E7抗原［13］.应用不同的模型抗原得出了不同的结果，其原