靶向β淀粉样蛋白的阿尔茨海默病疫苗研究进展.docx

1、273生物技术通讯I.ETrERSINBIOTECHNOLOGYVol.22No.2Mar.2011doi:10.3969/j.issn.1009-0002.2011.02.030靶向6淀粉样蛋白的阿尔茨海默病疫苗研究进展徐青，余云舟，赵萌1,2I.北京文通大学生命科学与生物工程研究院，北京100044；2.军事医学科学院生物工程研究所.北京100850摘要阿尔茨海歌病(AD)是一种以认知功能障碍和记忆减退为主要临床待征的神经退行性疾病。目前.。淀粉样蛋白(A。)被认为是AD免疫治疗的关键更标，其疫笛研究包括多肽疫苗、DNA衰位疫苗及捐毒载体疫苗等。我们简要地对近年来AD疫苗研究进展遂行了蛛述

2、。关疑词阿尔茨海默麹；。淀粉样蛋白；免疫治疗；疫苗【中图分类号R392文献标识码A文童编号1009-0002(2011)02-0273-04AdvanceofAmyloid0PeptideVaccinesAgainstAlzheimersDiseaseXUQing1,YUYun-ZhoZHAOMeng121. InstituteofLifeScienceandBiotechnology,BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044：2. BeijingInstituteofBiotechnology,Beijing100071;ChinaAbstractAlz

3、heimersdisease(AD)isaprogressiveneurodegenerativedisorderwithpathologicaldementiaandmemorydamageinclinic.Amyloid。peptide(Ap)isshowedtoImjakeyantigeninimmunotherapyofAD,andtheApvaccinesagainstADincludeA0peptidevaccines,DNAepitopevaccines,andvimsvectorvaccines,etc.Here,theadvancesofARvaccinesagainstAD

4、werereviewed.KeywordsAlzheimersdisease;amyloidBpeptide;immunotherapy;vaccine阿尔茨海默病(Alzheimersdisease,AD)是一种以认知功能障碍和记忆减退为主要临床特征的神经退行性疾病，是老年痴呆的主要形式。最新统计显示，全世界大约有2700万人受到AI)的影响叫而我国的AD患者高达600万，并且每年以30万的速度增长，给社会和家庭造成了沉重的经济负担。日前临床上治疗AD的药物主要有乙酸胆碱酯酶抑制剂和NMDA拈抗剂等，但这些药物只能减轻患者的症状，却不能有效治疗AD2O淀粉样蛋白级联假说(amyloidcas

5、cadehypothesis)被认为是AD的致病机制。淀粉样蛋白(amyloidPpeptide,A)由淀粉样前体蛋白(APP)经3分泌酶和7分泌酶剪切加工后生成，具有自我聚合的能力，因而能够在细胞外聚集成寡聚体，导致纤维化，进而形成淀粉样沉积。而阿尔茨海默病就是由于患者大脑内堆积了过多的淀粉样蛋白，产生了神经毒性，直接导致神经元功能的障碍及减退,或进而导致tau蛋白的过度磷酸化而产生神经纤维缠结,间接导致神经元功能的减退因此.目前人们普遍认为过多的Ap是诱发AD发病的核心，是AD形成和发展的关键。以A。为靶标，研制疫苗阻断或清除A0堆积，是预防和治疗阿尔茨海默病的一种有效策略。1阿尔茨海默病

6、合成多肽疫苗近年来，阿尔茨海默病合成多肽疫苗在大录的动物实验中获得了成功。1999年,Schenk等同首次利用人的Apl-42联合弗氏佐剂皮下注射AD转基因小鼠(Tg2576),小鼠体内产生了针对API-42的抗体。幼年小鼠脑组织没有产生Ap沉积，认知能力改善，而老年鼠(11月龄)AD样病变的范围明显缩小，类似AD的病理进程得到缓解叫随后的研究表明，将不同的Ap肽段以不同的方式主动免疫AD模型动物，均能诱导A0抗体的产生，减少脑内老年斑和AP沉积，改善PDAPP转基因小鼠的认知、学习和记忆障碍等,6-,01o基于以上研究结果，Elan公司采用Al-42联合QS21佐剂(AN-1792),开展了

7、针对阿收稿日期2010-08-25基金项目中央高校基本科研业务费专项(209JBMI07)【作者简介J徐宵(1975-)，女.博士.讲师.(E-mail)qinKxu)尔茨海默病的免疫治疗临床试验研究，结果表明免疫治疗后，患者认知能力的下降速度明显减缓叫，接受治疗的患者大脑内的斑块明显减少气但不幸的是，在Ua期临床试验中,6%的受试者出现了急性脑膜炎，临床试验因此而终止”气目前，对于患者产生急性脑膜炎的原因还未完全阐明，Thl型细胞免疫反应的产生是-种可能州。研究发现AP1-42存在1个B细胞表位（115）和2个T细胞表位（1721,2942）。因此,在研究AD主动免疫时，可以考虑仅使用B细胞

8、表位，去除有害的T细胞表位，让疫苗能够产生良好的抗体应答，避免之前临床试验产生的Thl型细胞不良反应。如Michael等的利用AP的B细胞表位Apl-15和通用辅助T细胞表位PADRE,合成多肽表位疫苗PADRE-A81-15,联合铝佐剂对普通BALB/c小鼠进行免疫，产生了特异性的针对Ap的抗体，并旦为Th2型免疫反应，而没有产生针对A。的T细胞增殖反应。同时，该表位疫苗所产生的血清抗体能够很好地勺大脑内A。斑块结合，表明具有良好的治疗作用。并旦.该表位疫苗与Qui】A佐剂共同免疫时，也可以产生较强的针对A&的特异性抗体.且免疫反应类型主要为IgGl型睥。目前许多研究表明，利用AP多肽序列N

9、端抗原制备的各种疫苗免疫AD转基因动物，均能诱导Th2型抗体反应，并能减少大脑内的老年斑块，改善小鼠的认知能力刊。另外，Rossi等叫则采用甘氨酸用饰技术，将Apl-16、A313-28和A&25-42肽段进行修饰，既保持了对A0的免疫原性，又可以改变内在产生T型免疫反应的表位，从而避免了有害的T细胞反应。这3段产生的抗体均与全长Apl-42/Al-40交叉结合，无KLH载体蛋白时免疫原性低，在佐剂和动物品系BALB/c和C57BL/6之间免疫原性没有显著差异。基于以上研究结果，结合AN-1792疫苗在病人体内应用失败的原因，爱尔兰的Elan和美国的惠氏公司合作开发了种新疫苗ACC-001，目

10、前该疫苗正进行II期临床试验oACC-001以白喉毒素突变体（CRM197）为载体蛋白，偶联AP多肽序列N端，以QS21作为佐剂。同时,Novartis公司制备的CAD106疫苗（A。多肽序列N端连接Qb颗粒）、Affiris公司制备的Affltope疫苗（用一段短的多肽模拟天然A。序列的一部分作为抗原成分），以及Merck公司制备的V950（AP多肽序列N端连接ISCOMATRIX）也正在进行I期或n期临床试验。2阿尔茨海默病DNA表位疫苗最近，基于AB表位的阿尔茨海默病DNA疫苗也得到了研究。2003年,Okura等首次在其核表达载体上克降入A31-42基因，并加入信号肽及IgFc,构建了

11、A。表位DNA疫苗，免疫后产生了针对A0的特异性抗体，且免疫反应呈Th2型。Giochikyan等四设计了一种嵌合DNA疫苗，含有编码人源AP1-42的DNA序列以及作为分子佐剂的1L-4序列，免疫小鼠后产生了针对A。的抗体，主要为IgGl型。DNA疫苗的优点之一在于可以联合各种分了佐剂来增强和调节免疫反应，1L-4或其他的分子作为分子佐剂，能有效促进Th2型免疫反应，增强抗体产生的水平。2008年,Movsesyan等设计了一种新型的DNA表位疫苗，包含AP1-11的3个串联体和辅助T细胞表位PADRE,同时融合巨噬细胞来源的趋化因了（MDC/CC122）作为分子佐剂，该疫苗免疫3xTg-A

12、D模型小鼠后产生了较强的Th2型免疫反应及高滴度的A。特异型抗体。同样利用分子佐剂C3d构建的DNA表位疫苗3AP1-1I-PADRE-3C3d,明显提高了抗体水平，使免疫反应偏向Th2型网。Schultz网和Davtyan等回应用DNAprime-proteinboost策略（A。1-42或Apl-11DNA疫苗初免,Api-42合成多肽蛋白加强免疫）增强了APDNA疫苗的抗体滴度，且抗体水平呈现持续性,应答反应仍然为Th2型。3阿尔茨海默病其他类型疫苗除了以上早期的合成多肽疫苗及DNA表位疫苗外，研究人员也尝试利用病毒载体作为AI）的疫苗载体。如Zhang等利用腺病毒载体编码Apl-42及

13、很乱毒素B片段制备重组病毒，对转基因AD模型小鼠分别进行肌肉、黏膜及口服方式免疫，结果表明该疫苗产生了针对A。的抗体，改善了其认知能力，大脑内的淀粉样斑块也明显减少。Hara叨等同样利用腺病毒载体编码Apl-42和AB1-21,制备成AD口服疫苗。Zou等构建的腺病毒载体疫苗表达4AB1-15,并旦与分子佐剂GM-CSF联合应用，提高了疫苗的免疫效果。另外，利用噬菌体展示ABN端的表位多肽作为疫苗免疫治疗各种模型小鼠，均可以达到免疫治疗阿尔茨海默病的目的浮列。口服疫苗载体具有许多优点，如不需要佐剂、肠道免疫系统能很好地抑制Thl型免疫反应及促进Th2型免疫反应，并且使用也比较安全。除此之外，也

14、可设计垂组的免疫原作为疫苗来治疗阿尔茨海默病。如Morello等报道了重组A。多肽蛋白疫苗，利用大肠杆菌表达包含A0的重组蛋白4/8Ap(l-15)-trx,经纯化后免疫小鼠，产生了R好的免疫反应，可作为候选疫苗。该重组疫苗可避免大量化学合成多肽的昂贵费用，并旦细菌表达蛋白工艺相对成熟，是AI)疫苗的一种理想选择。以上这些疫苗及策略扩展了AD研究和应用的潜力，为疫苗的研发提出了许多新的思路。4结语目前AD疫苗的研究策略是诱导机体产生商的体液免疫反应，清除大脑内的淀粉样斑块，改善病人认知能力，同时不产生自身T细胞反应闵。由于A。属于小分子多肽，免疫原性较低，AB单独作为免疫原时难以达到预期的效果

15、。因此，需要考虑偶联其他载体分子来达到提高抗原免疫原性的作用。另外,B细胞表位、辅助T细胞占位、各种免疫佐剂、免疫途径的配合使用等也提高了疫苗的免疫效果。这些策略除了在多肽疫苗上的应用外，既可以用于制备椎合蛋白等亚单位疫苗上，同样也能够应用于AI)的DNA疫苗。目前，以栉作为治疗靶标的许多药物都进入了临床试验，如疫苗AAC-001和V95,以及已进入皿期临床试验的人源性单抗Bap-ineuzumab等。这些结果表明，针对A0的疫苗能够诱导高水平的AP抗体，清除大脑内的淀粉样斑块，改善认知能力，同时也能够避免治疗后有害的T细胞免疫副作用。因此，以AP为靶标的疫苗-在阿尔茨海默病的预防和治疗中可能

16、具有非常大的潜力和应用前景。参考文献GilleteGS.AbelianVKGAndrieuS,etal.Preventionofprogressiontodementiaintheelderly:rationaleandproposalforahealthpromotingmemory(consultation(AnIANATaskForce)JJ.JNutrHealthAging.2008.12:520-529.1 CitronM.StrategicsfordiseasemodificationinAlzheimersdiseasc(J.Neuroscience,2004:677-685.2

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