HPV查出hpv阳性如何治疗细胞核4.376正常吗

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HPV18E7抗原HLA—A2限制性CTL表位的初步筛选及鉴定
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HPV16E7抗原HLAA2限制性CTL表位鉴定及其分子修饰的实验研究
第三军医大学 博士学位论文 HPV16E7抗原HLA-A2限制性CTL表位鉴定及其分子修饰的实验研 究 姓名:徐云升 申请学位级别:博士 专业:皮肤性病学 指导教师:郝飞
第三军医大学博士研究生论文HPV16E7抗原HLA.A2限制性CTL表位鉴定及其 分子修饰的实验研究+摘 要人体感染的HPV常见型别分为良性型HPV6、11型和恶性型HPVl6、18型等。HPV 感染后可导致尖锐湿疣、宫颈上皮内瘤和宫颈癌等疾病,特别是恶性型HPV感染与宫 颈癌的发生密切相关。HPV基因组中E区可分为8个开放读码框,分别参与DNA复制、 转录、翻译、调控等,E7主要与细胞转化功能及致癌有关,因此在研究中倍受重视。 目前临床上应用的干扰素等抗病毒治疗效果不确切,迫切需要寻找一种有效清除HPV 感染以防止尖锐湿疣复发和宫颈癌的发生。对E7抗原的CTL表位进行预测,在国内外 相关研究基础上筛选抗原性更强的表位,进行多肽的表位修饰、制备相应的治疗性肽 疫苗无疑具有重要的临床意义,本课题就相关问题作了探索性研究。E7抗原的CTL表位可以被HLA-A2、HLA-A3分子递呈,而我国HLA―A2阳性人群高达53%左右,故预测E7抗原的HLA―A2限制性表位具有重要的现实意义。本研究采用 超模体方案、多项式方案与量化模体方案等对E7抗原的HLA―A2限制性CTL表位进行 预测,综合考虑预测结果确定了E7 7.15(P1)、E7 11-19(P2)、E7 49.57(P3)、E766.74(P4)和E7 82_帅(P5)作为合成对象。对已经预测出的HLA-A2限制性CTL表位,采用标准Fmoc方寨合成多肽,产物经RP―HPLC纯化、分析,并进行质谱分析鉴定。根 据不同九肽疏水性的差异选择不同的流动相达到了满意的分离提纯效果,RP―HPLC纯 化后,获得了纯度高于95%的九肽产物,经质谱测定分子量所得测定值与理论值相符 合。高纯度的合成肽为表位筛选与鉴定奠定了前提和基础。对合成、纯化和经过质谱 鉴定的多肽,运用敏感性和特异性较高的细胞毒性实验(LDH释放法)进行表位鉴定, 经过特异性杀伤实验对照研究确定其特异性的抗原作用,结果发现HPV16 E711∞(YMLDLQPET)和HPV 16 E7 49-57(RAHYNIVTF)属于HLA-A2限制性CTL表位。实验结果对于HPV感染治疗性肽疫苗分子设计以及临床应用试验奠定了可靠的研究基础。在前面对HPVl6E7抗原表位的研究中发现,从理论上分析与HLA-A2结合力极高 的P1、P4和P5,并不具备相应的抗原性。因此,为了解多肽间的相互作用关系,采’国家自然科学基金资助项目(HPV感染致CTL功能缺陷的分子基础,编号:30070698)V1 第三军医大学博士研究生论文用细胞毒实验(51Cr释放法)对T2细胞同时包被表位和另外一条多肽的方法,观察 多肽是否影响表位诱导特异性CTL杀伤靶细胞。实验结果表明,HPVl6E7抗原所包含 的多肽序列中,P1、P4和P5与HLA-A2限制性CTL表位P2和P3之间存在明显的竞争 抑制关系, 其主要原因在表位本身与HLA-A2分子结合力偏低,当表位与多肽同时包被T2细胞时,其抗原诱导作用明显受到多肽的影响,因此靶细胞溶破率明显降低。多 肽问的相互竞争抑制作用,可能是ttPV感染局部损害反复发生、病毒难以被机体自发 清除和致癌的重要原因之一,也是进行表位置换修饰的重要依据。 由于I'-IPVl6E749-57作为HI,,A-A2限制性表位虽然能够诱导特异性CTL杀伤靶细 胞,但与HI..A-A2的结合力不高,因此本部分实验采取置换修饰的方式,以期鉴定出 结合力更高又同时保留原有抗原性的新表位。对置换修饰初步得出的多肽序列运用量 化模体法比较其与HLA-A2分子的结合力,选择量化积分靠前的多肽,应用计算机分子 模拟的方法,从理论上了解多肽与HL"A2的结合情况,以确定合成多肽的序列。分 子模拟演示的原有表位E749.卯与另外2条置换多肽的三维结构图和分子动力学模拟显 示:各肽的羧基末端氨基酸残基侧链都指向HLA―A2.1分子肽结合槽的F凹槽:第一位 氨基酸残基定位都相同,其侧链指向溶液;第二位氨基酸残基都定位于HLA-A2.1分子 肽结合槽的B凹槽附近;第二位氨基酸残基的Ca和羧基末端氨基酸残基的Ca之间距离分别为P3(E7 49 57)17.86 A、P。(RLHYNIVTF)17.86 A和P@(RLHYNIVTV)17.72A。各九肽进入HLA.A2.1分子肽结合槽后,都能被肽结合槽中部所容纳。因此,2条修饰多肽可能成为HLA-A2限制性c】几表位,可以进行多肽合成、纯化及其鉴定。 分子模拟结果是进一步实验验证的重要理论基础。 经过分子模拟初步证实后,根据标准Fmoc方案采用固相合成法合成多肽,经 RP―HPLC纯化、纯度分析,用质谱进行定性鉴定。对经过合成、纯化和鉴定的多肽序 列,运用细胞毒实验(LDH释放法)鉴定其抗原性,实验采用包含HPVl6E7序列、HLA-A“的宫颈癌细胞株作为靶细胞,对照肽、Po和P@诱导特异性CTL杀伤靶细胞的结果表明P国具有诱导杀伤作用,P@与对照肽无此作用。因此P。可初步确定为 HPVl6E7抗原HLA-A2限制性新的CTL表位。其置换的氨基酸位于第2位,置换成 亮氨酸,置换后第二位氨基酸残基的ca和羧基末端氨基酸残基的ca之间距离仍然保持不变,为17.86 A;而同时置换第2位和第9位氨基酸的多肽P@,第二位氨基酸残基的ca和羧基末端氨基酸残基的Ca之间距离缩短为17.72 A,尽管仍然符合HLA―A2分子限制性表位要求,但对包含HPVl6E7序列、HLA.A“的宫颈癌细胞株没有诱导ⅥI 第三军医大学博士研究生论文杀伤作用,没能保留原有表位HPVIE74"7的抗原性。 表位抗原性可以通过相关的体外实验和体内实验来确定。体外实验初步确定了 HPVl6E749.57及其置换修饰多肽Po的抗原性,后续实验通过荷瘤小鼠体内实验,观察 2种多肽在体内能否诱导特异性CTl..s杀伤靶细胞,进而影响肿瘤的生物学特性,为 临床上肽疫苗分子设计初步确定多肽表位。结果表明,I"IPVl6E749_57及其修饰肽P。在 荷瘤小鼠体内能诱导特异性CTL产生,有效杀伤靶细胞,控制瘤细胞的血液和淋巴途 径转移,延长平均存活时间;但注射乳化多肽表位不能阻止局部肿瘤的浸润性生长。关键词:人乳头瘤病毒,细胞毒T细胞,多肽,表位,分子修饰。v111 墨三兰堕查堂苎主堕壅竺丝苎Experimental Study on Identification and Molecular Modification of HLA-A2-restricted Cytotoxic T Lymphocyte EpitopesDerived from E7 Antigen of HPV-16’ AbstractThe humanpapillomavirus(HPV)6,11,16and18arethecommon I-IPV typesHPV-11 belongs toassociated with variOUS infections inbenign types,and HPV?16 pathogenesis of cervicalhumans.Among them.HPV-6 andand HPVl8,which some times become causative agents in theits precursor lesions.suchascancer orcervical intraepithelialneoplasia(CIN)besides malignantcondylomaacuminatum(oq,are considered as“hi曲risk'’orinterferon,and antivirus drugs,areused toI-IPV types.Some therapies such astreat the various infections of HPV with little effect.It is urgently needed that specificimmunotherapy is developedfrom recurrent CAtoeffectively clear HPV infection.and prevent the infectionand cancemtion.8 open readingHPV Ewhicharcgane,one domain of HPV genomes,containsfranles(ORFs),have paid moreinvolved in DNA replication,transcription,translation,etc.E7 protein is in closewith cellconnectiontransformation and cancerization.Many researchersaattention to the protem.It isveryimportantstep to predict,synthesize,identify andmodify the epitopos derived from E7 protein sequeuee for the development of specificimmunothempy.Cytotoxic TLymphocytes(CⅢepitopes derived from E7 protein咖be presented by53%of Chinese peopleareHI.A-A2 and HL¨A3。AboutHLA-A2 positive.SO it is veryimportant to predict HI.A-A:?,-restricted CTL epitopes derived from E7antigen for wideapplication in furore.HLA-A2一binding peptide supermotif predictionmethodmethod,polynomialandand quantitative motif method were usedto topredict epitopes bedeterminethepeptidas E77.15,E7u.19,E749-57,E76Is-74 and E7s2.90synthesized.Thepeptides weresynthesizedwith masswith solid phase strategies,purified with reverse-phase HPLC and identified purity of the peptidesspectrometry.Thewere>95%and themeasured values0f their molecular weight were identical with their theoretical values.which was the+The study is supported byagrant from Natural Scientific Foundation ofChina(No.30070698)m 第三军医大学博士研究生论文prerequisite and basis for identifying epitopes. The CTL epitope candidates were assayed byaLDH release assay to determine theirabilities in inducing the generation of specific CTLs.Among these,peptide HPVl6 E7n.19andHPV E749.57 were confirmed to be CTL epitopes presented by HLA-A2.This studyprovided experimental basis for design lipV infection.and development of therapeutic peptide vaccines inAlthough some peptides,suchasHPV E77-15,E7酯o-74and E782-90,have high affinitytheoretically for HLA-A2,they have little antigenicity.’1Cr release assay Was used todetermine the relationship between epitopes and other peptides predicted.The resultsdemonstrated that there was competitive inhibitionbetween peptides(E77.15,E766-74,E782-如)and epitopes(E7n.19,E749.57),andspecific CTLs induction was influenced by the peptidesdistinctively.It Was due to the lower affinity of the epitopes for HLA-A2.Competitive inhibition of the peptides may beoneof theimportant reasonsofrecurrenceandcancerization,and the modification of amino acid substitution Was needed as well.Based of the loweraffinity of the epitope E749.57 for HLA-A2,modification ofaminotheacid substitution was used to identify novel HLA-A2-restricted CTL epitopes.Quantitative method Was used to evaluate the affinity of those peptides CTL epitope candidates to be synthesized andsubstituted,and determineidentified.Themolecular models of CTLepitope candidates bound to the HLA-A2 molecule and of the HLA-A2一peptide were established by computer molecular modeling.It Was suggested that the subsdtuted may be the CTL epitopes restricted by HLA-A2 basis for novel epitope identification. Cytotoxic substituted had thecomplexpeptidestwomolecule.Thisbecame theexperiment(t.DHreleaseassay)wasused to identify thetwopeptidesandsynthesized.Thesimilarnoresults showed that modified peptide Po(RLHYNIVTF)(P,LrnrNI㈣hadCTLs,HPVl6E7+U14 demonstrated thatantigenicitytoHPVl7E749-57,andtheothermodifiedpepfide theP@antigenicity.SoP回(RLHYNIVTF)WasnovelI-ILA―A2?restricted epitope.To observe if the CTL epitopes E749-57 and the novel epitope Po tumor modelwascaninduce specific 615 mice.Itestablishedsuccessfullyintwopeptides emulsified with incomplete Freund’Sadjuvant could partlycontrol the tumor metastasesandonprolongate the average survival time of mice with tumor. the localHowever,they had little effectsubcutaneoustumor.Thuslocal treatment is asimportant as systemic therapy in HPV infection.1V 釜置璺墨查兰篓圭至壅竺鲨兰It is important to aim at substituting amino acid in epitopes toimprovetheir affinitywithⅫCImoleculeintherapeuticpeptidevaccineresearch.Multiple antigenpeptide(MAP)hasOrits dominance,for it may contain different epitopes restricted by MHC IMHC珏molecule。Forexample,multivalent vaccine involves CTL and Th cells.Epitopemodification and molecule design of MAP have good prospects in development of thetherapy for HPV infection control。 Key words:human papillomaviras,epitope, Cytotoxic T lymphocyte,peptide,molecular modificationV 第三军医大学博士研究生论文英文缩写一览表英文缩写A APCBoc英文全称alanine antigen―presenting cell butyloxycarbony! cysteine condyloma acuminatum cervial intracpithelial neoplasia cytotoxic T lymphocyte aspartic acid dendritic cell dicyclohcxylcarbodiimide中文对照 丙氨酸 抗原呈递细胞丁氧羰基C半胱氨酸 尖锐湿疣 宫颈上皮内瘤CACIN CTL D DC DCC细胞毒性啉巴细胞天冬氨酸树突状细胞二环己基碳二亚胺 二氯甲烷 二甲基亚砜 谷氨酸乙二硫醇DCM DMSOE EDT F Fmoc GHdichlommethanedimethylsulfoxideglutamic acid 1,2-ethylpyrrolidonc phenylalaninc苯丙氨酸 9-芴甲氧羰基甘氨酸9-fluorenylmcthyloxycarbonylglycine histidine组氨酸 人白细胞抗原 p-羟甲基苯氧甲基聚苯乙烯 1-羟基苯并三唑 高效液相 人乳头瘤病毒 异亮氨酸 赖氨酸 亮氨酸 朗格汉斯细胞乳酸脱氢酶 蛋氨酸lHLAhuman leukocyte antigen p-hydroxymethylphcnoxymethylpolystyreneI-hydroxybenzotdazoleHMPHOBt HPLC HPV I KLhigh?performance liquid chromatographyhuman papilloma virus isoleucine lysine lcucine Langerhans cells Iatic dehydrogcnase methionineLCs LDHM 第三军医大学博士研究生论文MA_Pmultiple antigen peptide多抗原性肽 主要组织相容性复舍体分钟 质谱 天冬酰胺MHCmlnmajor histocompatibility complexminutemass spectrometry asparagine N―methylpyrrolidone tert-butyl ester proline peripheral blood lymphocyte peripheral blood mononuclear cell phosphate buffered solutionMSNNMPOtBUPN.甲基吡咯烷酮叔丁氧基 脯氨酸 外周血淋巴细胞PBLPBMCPBS Pmc外周血单个核细胞磷酸盐缓冲液2,2,2,7,8?pentamethylchroman-6一sulfonyl glutaminearginine reverse―phase HPLC rounds per minute serine threonine transporter associated with antigen presentation2,2,2,7,8-五甲二氢萘一6-磺酰 谷氨酸胺 精氨酸反相高效液相 每分钟转数 丝氨酸QRRP.HPLC rpm ST御tBu TCR苏氨酸抗原呈递相关转运蛋白tert―butyl T cell antigen receptor trifluoroacetic acid trityl valine virus-like particles tryptophan tyrosine叔丁基 T细胞抗原受体三氟乙酸嗽TnV三苯甲基缬氨酸VUSWY病毒样颗粒色氨酸 酪氨酸II 第三军医大学博士研究生论文HPVl6E7抗原HLA_A2限制性CTL表位鉴定及其分子修饰的实验研究+前常见人乳头瘤病毒(humanpapilloma言virus,HPV)型别分为良性型HPV6、11型和恶性型HPVl6、18型等。HPV感染后可导致尖锐湿疣、宫颈上皮内瘤(cervialintracpithelialneoplasia,CIN)和宫颈癌等疾病,特别是恶性型HPV与宫颈癌发生密切相关。目前临床上应用的干扰素等抗病毒治疗效果不确切,迫切需要寻找一种有效清 除HPV感染以防止尖锐湿疣复发和宫颈癌发生的方法。 HPV基因组中E区可分为8个开放读码框,分别参与DNA复制、转录、翻译、 调控等。其中,E7主要与细胞转化功能及致癌有关,作为一种理想的靶抗原在研究中 倍受重视。细胞毒T淋巴细胞(cytotoxicTlym曲ocyte,CTL)属CD8+T细胞,其表面 受体与靶细胞上HPV抗原特异结合后,在MHC I类分子的介导下,可对靶细胞发挥 溶解杀伤作用。E7抗原的CTL表位可以被HI.A-A2、HLA―A3分子递里,而我国 HLA.A2阳性人群高达53%左右,故鉴定E7抗原的HLA-A2限制性表位,为制备针 对HPV感染的治疗用肽疫苗提供候选表位,是一项极为重要的研究工作。 研究发现,慢性HPV感染者外周血或局部组织中存在特异性CTL,这些CTL可 以识别HPV编码蛋白中一个或多个表位。基因重组或人工合成的HPV蛋白多肽,可 在体外刺激CTL细胞,增强其溶解HPV感染的靶细胞,且使用的多肷浓度远远低于 体内HPV抗原表达的水平。虽然CTL在识别HPVE7抗原并清除HPV感染中起重要 作用,但即使在HPV感染者体内可以稳定地检测到HPV特异性CTL克隆时,病毒仍 然难以被机体有效清除。因此,尽管感染者体内存在特异性CTL克隆,但其功能存在 一定缺陷,可能受到体内或病毒本身因素的抑制。从CTL发挥作用的原理来看,推测 可能与变异或可溶性的抗原多肽与CrL的表面受体结合阻止CTL与被感染的HPV靶 细胞发生反应,或者与表位竞争结合靶细胞表面的MHC I类分子,使CTL不能发挥 功能有关。E7抗原可能含有与表位竞争结合的抑制性多肽序列,其结合力高于表位本 身,但不具备相应的抗原性。因此,探讨E7抗原所包含的对表位起抑制作用的多肽序 列,并据此对表位进行提高结合力的置换修饰,以期鉴定出结合力更高又同时保留原 有抗原性的新表位具有重要的临床意义。’国家自然科学基金资助项目(HPV感染致cTL功能缺陷的分子基础,编号:30070698)1 第三军医大学博士研究生论文表位抗原性可以通过相关的体外实验和体内实验来确定,包括人外周血单个核细胞体外分离培养诱导特异性CTLs产生、小鼠体内注射合成肽诱生CTLs以及人体内的临床试验等。本研究避开以往鉴定CTL表位的常用技术方法,如酸洗脱法与合成重 叠肽筛选CTL表位等繁琐、费时、耗资大的方法,分别采用以下方法对HPVl6E7抗 原HLA―A2限制性CTL表位进行研究。①计算机软件预测表位,初步确定研究范围。 ②结合分子模拟方法初步探讨置换修饰多肽成为表位的可能性。③对高纯度合成肽, 体外细胞毒实验选用乳酸脱氢酶释放法和51Cr释放法来筛选和鉴定表位。④运用荷瘤 小鼠动物模型进行体内实验进一步确定表位的特异性CTL诱导作用,以证实HPVl6E7 抗原HLA.A2限制性CTL表位及其氨基酸置换修饰多肽的抗原性。2 第三军医大学博士研究生论文第一章HPVl6E7抗原HLA.A2限制性CTL表位的预测、合成与鉴定刖蟊人乳头瘤病毒(humanpapillomavirus,HPV)作为一种常见的病原体,感染后可导intracpithelial致尖锐湿疣、宫颈上皮内癯(cervialneoplasia,CIN)和宫颈癌等疾病。常见HPV型别分为良性型HPV6、11型和恶性型HPVl6、18型等。后两者不仅可致 尖锐湿疣,也常与宫颈癌发生密切相关。HPV基因组中E区可分为8个开放读码框, 分别参与DNA复制、转录、翻译、调控等,E7主要与细胞转化功能及致癌有关,‘因此 在研究中倍受重视。目前临床上应用的干扰素等抗病毒治疗效果不确切,迫切需要寻 找一种有效清除HPV感染以防止尖锐湿疣复发和宫颈癌发生的方法。对E7抗原的细胞 毒T淋巴细胞(cytotoxiCTlymphocyte,CTL)表位进行预测,在国内外相关研究基础上鉴定抗原性更强的表位,进行多肽的表位修饰和制备相应的多抗原肽疫苗无疑是 一项有重要意义的研究工作。E7抗原的CTL表位可以被HLA-A2、HLA-A3分子递呈“~, 而我国HLA-A2阳性人群高达53%左右“1,故预测E7抗原的HLA-A2限制性表位具有重 要的临床意义。本研究采用超模体方案、多项式方案与量化模体方案等对E7抗原的 HLA―A2限制性CTL表位进行预测,综合考虑预测结果,以确定筛选表位所需的合成肽 序列。对已经预测出的HLA-A2限制性CTL表位,采用固相合成法合成多肽,产物经反 相高效液相层析(RP―HPLC)纯化、分析,并进行质谱分析鉴定。对合成、纯化和经过质 谱鉴定的多肽,避开以往筛选鉴定CTL表位常用的酸洗脱法041或合成重叠肽分别诱导CTL的方法筛选CTL表位”。1,采用细胞毒实验――LDH释放法进行筛选和鉴定分析执”’,为制备针对HPV感染的治疗用肽疫苗提供候选表位。第一节HPVl 6E7抗原HLA-A2限制性CTL表位的预测1材料与方法1.1靶抗原由Genbank获得的HPV 16 E7抗原由98个氨基酸组成,其序列如下:PTLHEMHGDTYMLDL QPETT DLYCY EQLND SSEEE DEIDG PAGQA EPDRA HYNIVQKPTFCCK CDSTL RLCVQ STHVD IRTLE DLLMG TLGIV CPICS3 第三军医大学博士研究生论文1.2预测方案1.2.1超模体方案超模体是指在同一HLA家族,甚至不同家族的HLA同种异型分子接纳的抗原肽具 有相同或相似的锚着残基构成的肽模体。根据HLA―I类分子接纳抗原的肽模体,HLA―I 类分子可分为4个超模体家族,即A2、A3、B7和1344。超模体主要作用的锚点残基是 位于肽链2位氨基酸残基及羧基末端9位氨基酸残基。当肽链2位氨基酸残基为亮氨 酸(L)或蛋氨酸,羧基末端9位氨基酸残基为缬氨酸(V)、异亮氨酸(I)或亮氨酸 (L)时,肽链与HLA―A2分子亲和力较高。 1.2.2多项式方案 当某残基R出现在某肽的第i位时,在不考虑其他肽序列的情况下,该残基对于 整个肽与MHC I类分子的结合自由能提供了一常量Ri,用在第i位为残基R的大量多肽的IC*的负l0910值的平均值来估计此常量。IC。被定义为待测肽将对照肽一^IHC 复合物中50%的对照肽转换下来的浓度。20种氨基酸残基分别在九肽1-9位的Ri值 列于表1。预测表位中系数越高的多肽成为表位的可能性越大,据此初步确定候选表位。 表1多项式系数Table 1 Coefficients of也e polyaonmial methodRes A C D E F G H I K L MN1 一2.38 一2.94 一3.69 一3.64 一1.89 一2.32 一2.67 一1.65 一2.51 一2.32 一0.39 一3.21 一3.6l 一2.76 一1.92 一2.39 一2.892 ―3.22 ―15.0 ―15.0 ―15.0 ―15.03 ―2.8 ―2.58 ―3.46 ―3.51 ―2.35 ―3.04 ―2.58 ―2.8 ―3.65 ―2.09 ―1.79 ―3.31 ―2.97 ―2.81 ―3.144 ―2.66 ―1.96 ―2.71 ―2.65 ―2.5 ―2.63 ―2.58 ―3.44 ―2.93 ―2.49 ―3.0l ―2.22 ―2.64 ―2.63 ―2.615 -2.89 ―3.29 ―2.26 ―3.39 -I.34 ―2.56 ―2.05 ―2.74 -3.34 ―2.71 一3.43 ―2.36 ―2.42 ―3.06 ―3.05 ―2.83 ―2.17 ―2.496 -2.7 ―2.22 -2.63 ―3.41 -2.43 -2.3 ―3.32 -2.79 -3.77 ―2.63 ―1.38 -2.3 -2.317 -2.35 ―2.97 -3.61 -3.2I -2.18 -3.13 ―3.13 -2.2 ―2.97 ―2.62 ―1.33 -3.14 -1.838 -3.07 ―2.37 -3.03 -2.63 一1.7I -2.96 ―2.16 -2.69 ―3.27 -2.01 ―0.97 ―3.31 -2.42 ―3.05 ―3.029-2.47 ―15.0 -15.0 -15.0一15.0―15.0 ―15.0 ―2.1 ―15.0 ―2.74 ―2.96 ―15.0 -15.0 ―15.0 ―15.0 ―15.0 ―3.7 ―1.7 ―15.0―15.0―15.0 ―2.55 ―15.0 ―1.7 ―1.39 ―15.0 一15.0 ―15.0 ―15.0 ―15.0 ―3.58PQR S TV―2.84-2.12 -3.76 ―3.43―2.04―2.12 ―2.6 ―2.68 ―2.48 ―3.29-3.04―2.73―2.02 -2.58 -2.25 ―2.67 ―2.68 ―3.14 ―2.8 ―2.13一2.44―2.64W一0.14―15.0一1.0l一2.94一1.77―2.77―2.851二!:塑:!!:!二!:!!二!:!4二!:丝:!:塑:!:!!:!:!!:!!:1 第三军医大学博士研究生论文1.2.3量化模体方案 量化模体法的原理是与HLA-A2分子结合的抗原肽侧链效应(锚定、抑制或中性) 主要取决于相应氨基酸残基在肽中所处的位置,而受相邻氨基酸残基影响较小。这在 一定的范围内可以假设在一个多肽序列中,每个氨基酸残基相互独立且影响整个肽与MttCI类分子的结合,而该抗原肽的结合能就是每个位置氨基酸残基结合能的综合。基于这种假设,1963年Paker等用肽结合实验分析154个九肽与HLA-A2分子的亲和 力,并得到一个包含180个系数的结合矩阵(见表2),其中每一个系列反应了相应氨 基酸残基在该位置时的相应结合能。对于某测定多肽各位置相应氨基酸残基结合系数 相乘再乘标准系数0.151,即为该肽与HLA-A2的结合力。当结合系数大于或等于5可 以确定为与HLA―A2分子结合稳定,反之认定为结合不稳定。本研究采用HLA-A2分子 的结合矩阵,对超模体法预测出的CTL表位进一步采用量化基序进行验证,以寻求结 合最好的表位。表2 I儿A-A2分子限制九肽综合系数Table 2 Nonaptides binding cocfficlents restricted by HLA-A2 moleculeA。曲。dd――――――――』墅坐巴垫型堂坠哟班些L―――――一l 2 3 4 5 6 7 8 9 第纛擎黩走掌媾±磷究生谂盘2.缝粜2.1超模体方案根据超模体方案,扫描E7抗麟的氨基酸序列,预测出16个候 选表整丸效,分裂楚:DTPTLHEYM暖74~t2)、TIMEYMLDL(嚣77-15)、YMLDLQPET45>、RAWfl《IVTF(E气§一并)、TLR嫩Q鼹<塞‰~72)、RLCVQSTHV(E7繇一74)、(E711―19)、MLDLQP嚣疆(E712―20)、DLQP嚣TDL(E714―22)、EIDGPAGQA(E737―CVQSTHVDI(E76s一76)、STHVDIRTL(E771―79)、D球11葚DLL(E775―83)、TLEDLLMGT (E778一鼬)、DLLMGTLGI(1拜戳一89)、毛鞠疆GTLGIV(E782.90)、GTLGIVCPl(E7ss一93)。2.2多项式方案预测出lO个候选表位九肽,分别是:TLHEYMLDL(E77-1s)(一21.51)、Y氧旺黔№争基零《至浮n―19)(-21.36≥、MLDLQPETT≤E712一∞)(-23A6)、RAHYNIVTF(E7,9一sT)(-21。48)、TLRLCVQST(嚣764―72)(*23。87)、RLCVQSTHV(E7菇一74)<-22.12)、CVQSTHVDI(E7u.奄)(一23。81)、DLLMGTLGI(ETsl-辨)(-23.31)、LLMG帆GIV(E7s2―90)(?20.76)、GTLGIVCPI(E7a5。93)(-23,10)。2。3曩纯挨髂方案预测爨3令搂迭表盈丸敖,矗}蘩是:TLHEYMLDL(E77-15>(288.17)、Rl£VQS|弱[量V(E?蕊,辩)(74.62)、LLMGTLGIV≤E7芎2一粥)<7.84)。第二节HPVl 6E7 j究原HLA-A2限制性0TL预测表位的合成1.材料慧方法 1.1实验糖瓣 1.1.1主簧试熬、 试裁援号殿簇采滚EDT53H4312Sigma Sigma Sigma转铁蛋瞧 薄甲硫醚lO}港14326H3160豫五氟99i2潞711209委国曼秘豫D琏MERC装Gibco BRLHyClone HyClonc雌二醇 RPMll640培养基 IMDM蜷葵基 黢牛盎瀵 胰懿氨基酸般∞l0034AFM6317FAGE7《{5eA|薹M9890∞llO梦18E9D119HyCloao燕国PE公司矗 第三霉落犬学博士研究生论文I-IMP树膳甲醇 暇淀DM慷PHOBtA7翻890101024 E982差2 E5C091荚厘疆公司荧国PE公司蓑国PE公司奖国PE公司Ol既OllA9H304J9(:-141焚萤PE公司 荧国PE公司 美国PE公司 美国PE公司 上海康迭氮基酸厂 上海试剂三厂 上海化学试剂采赡供应港分装 上海试剂二厂 徐媸万邦生携缘学剑蘸厂 苏州正必化工研究所 黢翔化学试奏q礤究所NMP DCMDCCO∞5003o壤氦酸 L.哭冬酰胺 氢化可的松 褰蔗糖.泛影葡胺分层液 中性壤岛索溶液DMSOOl∞钟99061498.O&lO991010001106991022b签氨酰胺 1.1.2主要仪器 质谬仪 多胶合成仪 HPLC仪HPLC制备柱001212APl2000跫ABl431A型荚屋PE公司美国PE公司Delta600型Delt美国Waters公霹 美国Waters公司 美国Waters公司美国Waters公词 美国Waters公司Sigmaa-P矗狲C4TMSymmetryC8鼢tC分析柱24及96孔培养 二躐化碳孵箱电子天平 净化工作台SymmetryShiled糯RP8Delta-P矗眦C4BBBl6型 FAll04掇Heraeus上海天平仪器厂SW.CJ.1F型苏净集团苏州蜜泰空气技术有限公司1.1.3合成多肽序列 经越模体方案、多颂式方案和量纯模体方案相结合预测的候选CTL九肤表位,分别是TLHEYMLDL(E7 7―15)、YMLDLQPET(E7 l卜19)、RAHYNIVTF(E7 49.--57)、RLCVQSTHV(E7 66―74)、LLMGTLGIV(E7 82―90)。1.2实验方{虫7 蕺兰军医夫学博士研究生论文1.2。1多歉合成 运用标准Fmoc方案在ABl431A型多肽合成仪上进行九肽的合成,精氨酸采用两 次偶联。起始树脂为0.25mmolHMP树脂,氨基黢的量为L0mmol,比例为氨基酸:树脂=4:l,按照序列使肽链从羧基端向氨基端照{枣。各种氨基酸的保护基团分别 是:§氮萋为Fmoc基嚣操护;英衾铡链爨护基溺为Lys(Boc)、Ser(tBu)、Olu(OtBu)、 Arg(Pmc)、His(Trt)、Cys(Trt)、Thr(tBll)和Tyr(tBu)。第一个氨基酸焉DMAP连接到辩 脂上,氨基酸的活化用HOBt和DCC,偶联后用20%哌啶溶液去除Fmoc保护基团。 冰浴后的合成物加入处于冰浴条件下的10ml切割液中。待切割混合液濑度上升至室 温后持续搅摔,反应1.5h使肽链从树脂上裂解下来,间时去除保护基团。反应后的混 合滚经G4玻砂瀑斗滤簿耱疆,炎瓣溪约lml T'FA、5-10ml DCM冲洗爱疯藏、耱驻襄 漏斗。褥滤波在常温下低压蒸发懋1-2ml,搬入50ml已预冷酶乙醚沉淀多肢,4℃放 置过夜,经G6玻砂漏斗过滤,囊空抽干3h,所得糨产品肽于--20"(2储襻。 1.2.2多肽的纯化与纯度分析 将各驮躅DMSO溶解,浓度为20mvjml,经0.22 l纤维滤膜过滤蜃,猩Delta600型HPLC土滋磐缝纯窝缝度努掇,滋动摇遥震乙氯滚波(含0.1%TFA)。梯发洗魏熬乙氰溶滚赣辩酝懿。洗脱时阕为30min,漉动稳流速巍1.0ml/min,少量多次缝纯,收集主峰。经积分运算,各肽主峰面积占所有峰面积的酉分数为多肽纯度。 1.2-3多肢的质谱分析与鉴定 纯化后多肽的分子量测定农API 值援镣舍霹,濒褥多获郊为嚣标款。 l。20合成款翁l|芟集 纯化收黎液在常温下低压蒸发至完全干燥,用50ml岂预冷的乙醚沉淀、G6玻砂 漏斗过滤收熊沉淀、真空干燥,所得九肽纯品于.20℃储存。2.实验缭慕2.12000型质谱仪t进行,当分子黛测定值与理论RP-瓣∽分辑结粟经积分运黛,各肽主峰面积占所有峰面积的百分数都达到了95%pA点,分别为Pl(E7 7.15)98。21%、P2(E711.19)96,47%、P3(E7 49―7)98.73%、P4(E7 66.,4)97.18%和P5(E7 82.90)96.96%。(如图1.5所示)8 第三军莲太学藩±醛襄生避文露lP1反程高效滚攫色谱匿Figure 1.RP-HPLC graph of peptide P1Figure 2。RP?HPLC graph of lX:ptide P29 蓊兰警医天学簿±骚巍生论文器3I'3反裾高效液糊色谱匿Figure 3.RP-FIPI.,C graph of peptide P3Figure 4.RP―RP―HPLC graph of peptidc P410 第三军医大学博士研究生论文图5P5反相高效液相色谱图Figure 5.RP―HPLC graph of peptide P52.2质谱鉴定结果各多肽的分子量测定值与理论值相符(表1)。质谱分析,见图6一10。表1Table 1多肽分子量测定值与理论值Detected and theoriotic molecular mass of peptides 第三军隧天学博士磷究生论文暮 詈哥113, .5828060.J,j-kl山、IL^L“d监L▲| 丑“越。.11唧即硼r孵1_丌”?”’ !■r叩fr■0图6 P1质谱图 Figure 6.Mass analysis of P1FigureP2质谱凝 7.Mass analysis ofP2图7?1l裂 .S辑_●●||P】O11161t20n~1125imaSS图8P3质谱图图9P4质谱图Figure 8。Mass analysis of P3Figure 9.Mass analysis of P412 第兰摹暇太学博士研究擞论文疆lOP5痰谱耀Figure 10。Mass analysis of P5第互节HPVl 6E7抗原HLA-A2限制性CTL表位的筛选与鉴定{,糖瓣每穷法 1.1蜜验材料、试剂和仪器 1.1.1燕骚实验毒孝辩 HLA{必荦挽干授 24及96孔培养板 1.1.2囊矮试剂 RPMll640培养基 IMDM培养基AFM6317FAGE74t5C GibcoBltL HyClone HyClone ASNT2D天津罄普艇物技寒卷陨公司Sigma疑譬焱滤越戳98粥癌珏,220001209第三军越大学全军兔缝研究所 篇三军医大学全军免疫研究所配细胞 薷量攀激大学博士研究擞论文LDH试剂盘 1.1.3童要仪器: 二鬣弦碳孵 电子天平 台式冷冻离心桃 酶舔仪 净化正作台 SW。CJ.1F型 BBl6黧 FAll04礅 德鏊Hera_eus公筏 上海天平仅器厂 德国Heraeus公司 美鏊BIO.RAD公谜 苏净集龋苏州安豢警气技术 有限公霹 1.1。霹瓣搽获 经过人工合成、纯他和鉴定的多肽序列,分别为:TLHEYMLDL(P1,E77--15)、YMLDLQPET(P2,E7 j1.tg)、RAHYNIVTF(P3,E7E7 66一铷)、LLMGTLGIV(P5,E74907)、RLCIvQS删(P4,82―90)。对照瘸廷关获I-IBVci8-27(FLPSDFFPSV)由全军兔痰研究所提供。 1.2方法 1.2.1效液缨稳静潮餐 取S例健康献血者静脉血各3ml,用免疫磁球分离法分离T细胞,采用ASN72D 泰萨鸯一爽攀壳整捷体予鬏,运瘸徽爨漤巴缨鼹繇实验检出HIA-A2+挺本。取经过簿 逡符合簧求豹献盘考嚣菰纛200ml,舔矮密凄撵浚离心法分蘧PBMC,分装麓6令珞 养瓶进行熔莽,用含lO%胎牛血清的1640培养撩调节细胞密度为lxl06/ml,分别加 入上述5耱多默和对照熙无关默,多敖浓度为10 jg/ml,共3次割激,每次瓣矮聪藏 为1簿,簿次裂激蘸均潜洗涤和茧懋PBMC著加入lL.2(浓魔为100"/mI),簸后一次 刺激3天艨收集效应细溅。 1.2.2獠镪腮的毒《冬于检测翁一周复苏朔培养就缁臌,使用前羽备多歇包技,每106俄细胞加入多肽1咄。l,2。3褒姣嚣簿选 按照LDH释放法试制盒说明步骤进行操作,检测的效靶魄分潮为12,5:1、25:1、 Cytotoxicity(%)=――――一第三军医大学博士研究生论文50:1和100:1,每组作3个复孔。细胞毒性百分率计算公式如下:Experimental-Effector Spontaneous-Target Spontaneous Target Maximum-Target Spontaneous其中,Experimental=实验组吸收值一培养基背景吸收值,Effector Spontaneous=效 应细胞LDH自释放值一培养基背景吸收值,TargetSpontaneous=靶细胞LDH自释放值 一培养基背景吸收值,Target Maximum=靶细胞LDH最大释放值一体积校准对照吸收 值。 1.2.4表位的鉴定 对筛选出的表位HPVl6E7 11-19(YMLDLQPET)和E749.57(RAHYNIV田再次运用LDH释放法进行鉴定,以上述两个表位分别刺激形成的效应细胞与无关肽包被的靶细 胞检测特异性杀伤作用来确定表位的抗原性。靶细胞宫颈癌细胞株Casik(HLA-A2+, I-IPVl6E7+)由第一军医大学珠江医院肿瘤研究所提供,效应细胞与靶细胞的比例以 筛选时杀伤率最高一组相同。 2.结果2.1表位筛选结果各实验孔OD值分别如表1-3所示,不同多肽诱导的CTL在不同效靶比时特异性 杀伤率如表4所示。结果显示HPVl6E7 11-19(YMLDLOPET)和E7 49.57(RAH”盯啊日分别刺激形成的效应细胞的杀伤作用特别明显,而其余三种多肽以及对照用无关肽刺激形成的效应细胞无明显杀伤作用(图1)。表1各孔OD值(非实验组)Table 1 Optical density(non―experimental groups) 嚣墨葶藩大学蒋圭蘩究生论文表2备扎OD值(实验组Pl、P2与P3)Table 2Optical density(expetimcn掘l groups ofPi,P2 and P3)旁瞪毙与国谯实验缀PlO?580O?575O?872oD僚O?579 12?5:1袈斑蕊O,870O?863O?9660-9600?951臆鑫释0。313放0D假 实验组0.3830.3890.400&4030;395融4070。4110.412…0.404 oD馕0.3850.3901.0621.0571+0551.0551.045l。044 ~25:t效瘦壤 魏自释0。556 放oD值 实验组0..549 0.554 0。442 0.399 0。4t4 0。4310。4340。419∞馕5现l….。0.5850。5930,5871。302l。0061。3041.182一l。1761.186 一效度缨胞自鞯0.3980。4130。3960.4300。4280。4350。4330.4330.439放∞值实验组∞馕….0.6t30。5980+6021.185l’1771,1841,1221.110。1.126100;l效藤缨施自释0.420 放∞德0.4020。4130.4430.4450。4500.4360.4420.44016 第三军医大学博士研究生论文表3Table 3P4、P5与P6细胞毒实验各孔oD值Optical density(experimental groups of P4,P5 and P6)实验组 oD值12.5:l0.5e90.弱70-563o.583o.578o.569o-鼹7o.5400.547效应细 胞自释 放0D值 实验组 0D值o.册30.588 o.386 0.388 0.392 o.399 o.391o.研o.3830.3860.395o.册10.599O.61lo.6020.5650.598o.59525:l效应细 胞自释 放oD值 实验组 OD值0.印10.600 O.594 0.610 o.603 o.608 Q566 o-564 0.5600.3鸲o.401o.4120.4210.422O.4090.4020.3890.勰350:l效应细 胞自释 放0D值 实验组0-425 0.418 0.434 o.610 o.615 0.608 0.594 o.586 0.5s14 0.42l o.423 o.414 0.42l 0.430 0.413 0.404 0.411 0.386oD值100:l效应细 胞自释 放∞值o.579 o.586 0.584 0.429O.439o.427o.4090.4110.40617 苎三兰垦查兰苎主要塞生丝圭表4靶细胞的溶破率(%)Table 4 Lysis rate of targetcells(%)P4 P5 P6效靶比P1P2P312.5:l2.436.245.80.81.1―2.125:l一1.258.154.42.01I 7O.150:11.972.969.6l-l一I.6―0.9i00:l2.868.461.7―1.60.91.5图I靶细胞溶破率(%)Figure 1.Lysis rate of target cells2.2表位鉴定结果 鉴定比例为50:1,HPVl6E7 11.19(YMLDLQPET)和E7 49-57(RAHYNIⅥR分别刺激形成的效应细胞对靶细胞杀伤率分别为57.2%和54.O%,对照肽无明显杀伤作用(杀伤率为O.6%)。结果与筛选时的特异性杀伤作用较为一致,由此确定HPVl6E7 11.,9('YMLDLQPET)和E749.57(RAHYl'nVm具有较强的抗原性,属于E7抗原的HLA-A2限制性CTL表位(图2)。18 第三军医大学博士磅巍釜潦文港 蔽 塞^辞爨2表锭釜建懿靶蘩熬涔技搴(篱)Figure2。迎sis rateoftarget cells耗epitope identification讨论一、HPYt6E7撬豢HLA-A2黻裁瞧镰L嶷毯豹蹶溅秀法皲意义 懑燕型}璎V嚣HPVl6稳HPVl8熬感染掰罨数熬颓露瞧受镌滋痣、塞残生皮蠹癌(CIN)彝絮蔹薅端疚瘸,瞧臻渡黪投葵毯难盼攒。HPVl6基鞭筑审粉溪塞生翳等缨熬转毽动辘及致瘀毒哭,在癌缨腿及葵髑基缨飑审麸感染旱嬲至黔薅形残瓣蟛埘持续捻测戮鄹撬骤瓣表达,毽l}l:该撬嚣成必灸痰浚疗理想瓣靶撬舔f14_蜘。锋辩特器蛙袭迭的E7抗骧豹受疫治疗是一辩霹供选撵戆渗疗方褰。渡疗法以主动兔痰方蕊激漕凳波系绕,诱导产囊特冥经缎戆毒魏l漤墨缎黪,募痿黪凝缎熬,释对爱鬻键缀缀熬簿 蠢羧害,所以在研究中售受荚注l拍】。糨美的多骏疫蘸骚究尽游测鬟予E?抗原及冀CTL 菠擞的蘩定H71。 CTL在机髂缨臌内感浆鞫抗艘瘪免疫巾发撵饕极为爨瑟豹拣髑。靶抗原需终经抗 缀掇里途掇戳“捷骤黢~酗Hc l类分子”熬复食貔澎式星骥手APC装载缀腿表露,方 I类分子结合的摭原欺鞠为CTL I类分子与挠菔默檩嚣搀麓溅律黪试谖。熊被表达鸯特异性TCR豹CTL所识别,摆威的与姗e淡擞。秘笑骚钵皱梅学静遴艘搬深了对潮GMHCI粪分子由一条重链私§:微球蛋囱组成,黛镶n。嗣q:结构域中豹两个珏螺旋靼一个8冀屡的§援鬟共瞬擒成了一个嚣搂辩闭懿敦绫台糟(groove),冀内袄次努蠢整 A―F6个幽甄基酸侧链形成的口袋(packet),其巾程与抗原欺结合中起主要信用的怒B 第篡颦臌丈学博士研究生论文嚣F秀令掰袋。髓手菜蘩MHCl粪分予,它象缝杂瓣靛器获在特定蕴悫上零癫褒菜尼个特定氨蒸酸残基,它们在结合中越潜锚点作用““”3。以往鉴定CTL表傥的技术路线 为:用酸洗脱法将肿瘤细胞上与MHC I类分子络含的抗原肽洗脱下来,观察奠在体外 是否戆诱嚣鼹己爱瘟。蔟至寿入:i爨遭逐一舍威鬟黧获分裂诱导CTL夔办法袋戆选CTL 表位。这麓方法繁瑗、爨隧、耗瓷大。遥年来骧麓对MHC{类分子与撬瓣敬结合怒捧 及结合模体CBindingmotif)认识盼深入,根据结食横体预测cTL表位的新方法已逐步 被采用及推广,现在已产生了多秘模体预测方法:(1)简单模体法:1991年Falk等采 孺获涟溺垮法,发瑶大部分与辩LA--A2分子有较麓萦和力熬丸获,其第二佼缀基酸残 基为L或M,第九位为V、I或L,蕊于此建立的液位预测法其准确率为30%灰右,但 潺捡率及镁辍性均较高渤’21} (2)翅熙模体法:}{潍一A2分子续合的多黢申氨基酸残 纂频率静统诤分援,遥甥多默与ll潍--A2分子瓣蠢效缝合不仅奄篱单搂髂鸯荚,还毒 =级锚点的存在和~些不利于结合的甄基酸残基缺失有关,建嶷在这一基础上的延展 模体法准确率达到了76%脚’23]O(3)越模体法:Rsmmensee综合了一些常见的MHC分子 凝结会瓣敖,礁定了大爨簌攘髂。缀深入逆较磷究嚣,发理苓乡震予弱一H躲家庭, 甚至不裁容纛熬HLA嚣秘异型分予激缨会豹抗缀歉是有穗蘑或稠钕的镶着模体,都旗 律。该方法豹建立大大降低了漏梭攀洲。(4)多项式法:1994奄置Parker替掇懑假设: 在一个抗原肽中,每个羝基酸相奠独漱她以一定结合能影响着该肽与MHC分子的亲和 力。毽秘麓多获结合实簸努辑了154令丸获与嚣激一矗2分子懿寨释力,:簿餐滋一令包 禽180个系数的距阵,其中每个系数殿映了相应氨基酸在该位黛肘与HLA―A2分子的 结合毖。1997年Gulkota等认为德单模体和延展模体对于某欺砖MHC分予的缝合并不燕充分纛努瑟瓣,纯霞遁过分辑463令丸放与}l潍一矗2鹣绩会煞力,进一步试骥了“系数距阵”鹣合理褴,并擒出跌该方法颡测表位其肖商灵敏发跌疑能够缀好稚除强弱性 的特点,敞优于模体法,可作为它的补充05’…。 本磷究采用超模钵麓多项式方絮缝合鲍方法,以及量化模俗方寨瓣於宠,颡溅结果褒疆,蠢3个毽论上薅}l酞一A2分子有较麓亲和力豹丸教表谴,分羽怒E7,一(TLHEYMLDL)(288.17)、E7。一。(RLCVQSTHV)(74。62)和E7。。(L翻GTLGIV)(7.84)。 综合考虑,确定合成序砌为:TLHEYMLDL(E7㈧s)、YMLDLQPET(E7。。§)、RAHYNIVTF(E7*“,)、RLCV豁零珏V(E7一“)、LLMGTLGIV(E7≈一。)。在羧涮豹表位中,蕤与鞋强 一A2分予高度亲和的肽段并不一定能被抗原呈递细胞(antigen―presentingcell,APC)的抗原多肽转运蛋白(transporter 维合,觚露不疑进入经焚瓣MHCof antigenicpeptide,TAP)选择性l炎途径,或势苓存在理想的缩合与TCR律鼹,数并不一定是冀覆戆CTL表僚。这些镞逡袭位有符逡一步终俸癸实验筛选与鍪宠。 二、菪肽台成、纯化及其鉴定的祭件要求2行 第三军医大学博士研究生论文在对人乳头瘤病毒16型E7抗原CTL表位的研究中,合成的目标肽为预测后所确 定的多肽序列,避免了盲目合成和不必要的浪费。本次实验采用标准Fmoc方案合成多 肽,多肽切割、去除侧链保护基团选用酸性溶液,并加入能捕获阳离子的清除剂以尽 可能避免氨基酸的侧链保护基团Boc或tBu所导致的色氨酸和蛋氨酸的叔丁酯化8“…。 由此获得较高纯度的九肽产物是后续实验研究的前提和基础。 合成实验中肽的纯化通过反榴高效液相(RP―HPLC)进行,根据不同九肽疏水性的差 异选择不同的流动相以达到满意的分离提纯效果。在目标肽中TLHEYMLDL(E7,一)、RA}{YNIVTF(E7。。)、RLCVQSTHV(E7。--74)和LLMGTLGIV(E7。一。)的亲水性较好,YMLDLQPET(E7¨-。。)疏水性极强。乙氰作为流动相具有很好的分离效果,根据疏水性 的不同,临时配制了不同浓度的乙氰,使分离迅速有效。分离过程中保持了较高的湿 度,使样品易于与固定相作用,不易被洗脱下来,同时保持适当的流速以避免因缩短 分离时间而引起的分离效果下降。 对合成肽进行分析、鉴定,常采用的方法是进行纯度分析或氨基酸组分分析,后 者因为有的氨基酸残基在进行氨基酸组分分析时无法检测到,因而在鉴定多肽时作用 有限。此外,也可运用质谱进行定性鉴定啪1。对5种合成、纯化的九肽,运用RP―HPLC 分析的纯度均大于95%,经质谱测定分子量,所得测定值与理论值相符合,确定所获 九肽为高纯度的目标肽。合成HPVl6E7抗原的预测CTL表位,为后续研究中表位的抗 原性比较和分析、寻找更多新的表位、优化组合设计多抗原肤疫苗以及临床试验奠定了可靠的实验基础。三、表位鉴定的方法与意义 既往对E7抗原的表位筛选多采用酸洗脱法或合成重叠肽分别诱导CTL的方法筛选 CTL表位,前者通过发现细胞表面与主要组织相容性抗原I类分子结合的肽段寻找相 关表位,其效率不高,容易造成漏检,而且能与MHC I类分子结合的肽段不一定都是 表位,需经过鉴定才能确定。后者需要合成数百种肽段并逐一进行筛选与鉴定,所耗 费的时间、人力、物力和财力都是巨大的,而且重叠肽间隔4~8个氨基酸残基,同样 可以造成漏检啪’川。本研究在对人乳头瘤病毒16型E7抗原CTL表位的研究中,运用 细胞毒性实验(LDH释放法)对5种合成并纯化的九肽进行表位的筛选和鉴定。其原 理主要在于靶细胞被相应的效应细胞杀伤以后,释放的乳酸脱氢酶明显高于未杀伤细 胞,通过比较不同组别的oD值,运用相关公式计算去除影响因素,杀伤率高的样本组 多肽可初步定性为HLA-A2限制性CTL表位,经过特异性杀伤实验对照研究确定其特异 性的抗原作用。该方法敏感性和特异性较高,操作简便,没有同位素所引起的污染“’ ”1。通过初步筛选和后续鉴定,确定HPV16 E7II-19(YMLDLQPET)和HPV16E749-57(RAHYNIVTF)为HLA―A2限制性CTL表位。实验结果为优化组合设计针对HPV感染的 第三军医大学博士研究生论文治疗性肽疫苗以及临床应用试验奠定了可靠的研究基础。四、小结本研究对人乳头瘤病毒16型E7抗原CTL表位的研究中,拟合成与筛选的目标肽 经超模体方案、多项式方案和量化模体方案相结合预测,综合考虑后确定E7t。、E7II-t9、E7。,、E7+,。和E7 e。。作为合成对象,准确的预测缩小了合成目标肤的范 围,为表位鉴定奠定了可靠的理论基础。实验中采用标准Fmoc方案合成多肽,根据不 同九肽疏水性的差异选择不同的流动相达到了满意的分离提纯效果,通过RP-HPLC进 行纯化并获得纯度高于95%的九肽产物,对合成肽运用质谱仅迸行鉴定后确定所得多 肽符合实验要求,经质谱测定分子量所得测定值与理论值相符合。对成功合成的 HPVl6E7抗原预测表位运用敏感性和特异性较高的细胞毒性实验(LDH释放法)进行表 位鉴定,经过特异性杀伤实验对照研究其特异性的抗原作用,确定HPV16 E7I L-19(YMLDLQPET)和HPV 16 E7。。,(RAH.jⅢIvTF)为HLA―A2限制性CTL表位。实验结果对于HPV感染治疗性肽疫苗分子设计以及临床应用试验奠定了可靠的研究基础。参考文献1Connor JP,FerrcrKDane JP,et at.Evaluation of Langerhans’cells in the cervicalepithelium of women with cervical intraepithelialneoplasia[J].GynecolOncol,1999,75(1):130―135.2Roetzschke O,FalkKStevanovie S,et a1.Peptides motif of closely relatedmA classI molecules enCOmpass substantialdifferences[J].EurJ 1.mmunol,1992,22(9):2453.2456.3Bogndni、‘Iacopino P’Quartuccid JR,ct a1.Buschke and loewenstein 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毒纛隘壹爨絷慢性亿孛莛关键俸霸。鸯于HPV墓染爱不戆产生奢效戆镙护幢撬髂,袭缨腥免疫特箍l是CTL效应在抵拣}帮v感染免疫应誉孛瓣律用倍受重视嘎磷究发瑰,慢性I-IPV感染者外周血或局部组织中存在特异性CTL,这些CTL可以识别HPV编码蛋白中一个娥绺个表位【2】。基因藏组或人工合成的HPV蛋白多默,可在体外刺激CTL细胞,增强其游解HPV感染的靶鳃胞,且使用的多款浓度远远低于体内HPV抗原表 述耱瘩平;受鬟襄豹是,CTL胃谈鄹缨臆巍表达熬HPV抗藤,莠慰遮鼗袭迭拣嚣懿缨貔有溶解捧惩。毯魏,CTL程谤除HPV感染孛藤蘩簧律震掰。迸一渗研究发现,HPV16E7鬻囱的多个区段表位撼CrL的强免疫原14㈡l。 虽然CrL猩识别HPV抗原,特别是E7抗原和满除HPV感染中起煎越作用,但即使在HPV感凝者体内可以稳定地检测判HPV特异的CTL尧隆对,病搬仍然难以被 极露奏效演豫。莲筵,瑟警惑聚豢终蠹存在将雾缝a阻蠢隆,毽箕功挠鸯一定较鏊,霹能受要谗漆藏瘸毒本身蠢素煎掷嬲。鼹CTL发簿臻耀的覆瑾来看,攘灞弩能与变异 或可溶性的抗艨寝位与CTL的TCR结合,阻止CTL与被感染酶HPV靶细胞发生反 应,或者与袭位竞争结合靶细胞液筒的删c I类分予,使CTL不能发挥劝能有关。E7抗原可能含祷母袭位竞争结舍的撺制性多驮序列,其结含为高于表位本身,但不其备 提应嚣抗蒙魏。嚣魏,掇嚣基7撬骧掰整含兹霹表藏超瓣键作爱黪多歉露魏,并撂照薅表豆遴霉器菇精会力筑置换签镣,基蠢重要蘸舔藤意义洚枷。 在前面辩HPVl6E7抗原袭德的研究中发现,从谜论上分析与HLA-A2结合力极 高的P1、P4和P5,并不具备相斑的抗原性。因此,本部分实验采用纲腮姆实验中对他细胞同时包被表位和另外一条努肽的方法,观察多胱是否影响表位诱搏特异性CrL杀巍靶绥夔e安验表鼹,I-LPVl6E749.s7箨灸HLA-A2鼹裁缝表位虽然麓够诱导蒋异整 CTL杀霞鬻缀臆,蓬与HLA-A2瀚续台力赁显不离。瓣魏,本磅究禳攥HLA-A2疆裁 性9肽表位的2个主要锚点是位予歇链第2位敢氯基酸残基和第9位的戳凝酸残基(露 羧基末端),巍然2位的氨基酸臻弑为亮氨酸(L)或激氮酸(M),第9能的氨基酸残 第三军医大学博士研究生论文基为亮氨酸(L)、缬氨酸(V)或异亮氨酸(I)时,多肽与HLA-A2分子亲和力较高, 成为HLA-A2限制性CTL表位的可能性极大这一理论基础112’1引,对HPVl6E749研采 取氨基酸置换修饰的方式,以期鉴定出结合力更高又同时保留原有抗原性的新表位。置换修饰初步得出多肽序列以后,运用量化模体法比较其与HLA.A2分子的结合力,选出量化积分靠前的多肽。基于对多种MHC I类分子晶体结构的认识,大量CTL 表位的鉴定及多肽与MHC I类分子结合的结构要求资料的积累,可藉MHC I.肽复合物结构初步筛选MHC I类分子限制性表位这一理论【”‘21】,本研究应用计算机分子模 拟的方法【2“,从理论上了解多肽与HLA.A2的结合情况,以避免盲目合成多肽。对经过模拟初步证实的置换肽序列,根据标准Fmoc方案采用固相合成法合成多肽1231,经 RP―HPLC纯化、纯度分析,用质谱进行定性鉴定。之后,采用与第一章相同的方法, 运用细胞毒实验鉴定已经合成、纯化和鉴定的多肽序列的抗原性,以期鉴定出新的 HLA-A2限制性CTL表位。第一节HPYl6E7抗原预测表位多肽间的竞争抑制作用1.实验材料与方法 1.1实验材料和仪器 1.1.1多肽序列 I-IPVl6E7抗原HLA-A2限制性CTL表位P2[E711.19(YMLDLQPET)]、P3[E7 (RAHn盯v]陌)】以及另外3条E7来源的多肽PI[E7 7-1s(TLHEYMLDL)]、P4[E7 (RLCVQSTHV)】和P5[E7 82.90(LLMGTLGIV)】。 1.1.2主要实验材料HI.A49-5766-74I类单抗干板ASN72D天津舒普生物技术有限公司Sigma24及96孔培养板 1.1.3主要试剂 RPMll640培养基 IMDM培养基 胎牛血清rhIL一2AFM6317FAGE7415CGibco BRL HyClone HyCtoneAHM989020001209第三军医大学全军免疫研究所 第三军医大学全军免疫研究所NEN'r”Life Science Products Inc.T2细胞Na51Cr041.1.4主要仪器: 第三军医大学博士研究生论文FH463A-自动定标器 二氧化碳孵 电子天平 台式冷冻离心机 FT.603.井型Y闪烁探头 净化工作台BBl6型北京核仪器厂 德国Heracus公司FAll04型上海天平仪器厂 德国Heraeus公司 北京核仪器厂Sw.a.1F型苏净集团苏州安泰 空气技术有限公司1.2主要实验方法 1.2.1效应细胞的制备 取5例健康献血者静脉血各3ml用免疫磁珠分离法分离T细胞,采用ASN72D泰 萨奇一类单克隆抗体干板、运用微量淋巴细胞毒实验检出HLA.A2+标本,取经过筛选 合乎要求的献血者静脉血200ml并运用密度梯度离心法分离外周血单个核细胞,分装 为3个培养瓶进行培养,用含10%胎牛血清的1640培养基调节细胞密度达lxl06/ml, 分别加入上述P2、P3和对照用无关肽P6共3次刺激,多肽浓度为10]glml,每次刺 激均需洗涤和重悬PBMC并加入白细胞介素II(浓度为100"/m1),时间间隔为1周, 最后一次刺激3天后收集效应细胞。 1.2.2靶细胞的制备 于检测前一周复苏和培养T2细胞,使用前用多肽单独或同时包被分组为:P2、 P2+P1、P2+P4、P2+P5、P3、P3+P1、P3+P4、P3+P5和无关肽,每10‘r2细胞分别 加入各多肽10、g。包被后的靶细胞在细胞毒实验进行前1 h开始51cr标记,于37条 件下,用含有100mCiNa2s1Cr04的FCS0.5m1分别孵育标记上述靶细胞1h。1.2.3细胞毒实验 在96孔V型底细胞培养板中,每孔加入靶细胞1001(靶细胞密度lxl05/m1), 效应细胞根据效/靶比50:1加入,每组9个复孔;对照组效应细胞用无关肽HB

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