含pNO2F的HER2肿瘤多肽疫苗的构建表达分离纯化文献综述

 2023-01-13 17:47:39

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)

开题报告内容:

一.研究背景:

表皮生长因子受体2(HER2)受体是一种在胚胎发育时期就存在的肿瘤相关抗原,在肿瘤细胞上过度表达。数据显示,其与肿瘤细胞的迁移能力,癌症复发风险和不良预后有关。同时,HER2在肿瘤细胞表面过度表达,会产生对抗癌症免疫治疗极好的靶向作用。因此,针对HER2的单克隆抗体与络氨酸激酶抑制剂研究领域逐渐兴起,并有相关产品上市,如单克隆抗体曲妥单抗,并已证实其对癌症被动免疫治疗的作用。但是,由于曲妥单抗主要针对HER2膜外结构,具有治疗局限性,且带有一定心脏毒性,对使用氨茴环霉素的患者限制使用。

为了解决曲拓单抗的局限性,研究抗HER2疫苗成为新的思路。研究显示,在携带HER2高表达肿瘤的患者体内存在对HER2的细胞免疫与体液免疫,并可以在疾病早期,延缓肿瘤的生长。并且,患者使用疫苗激发或诱导已存在的抗HER2免疫反应具有多个优势::(1)更少的注射次数(2)在HER2不同表达水平的患者中可能具有广谱治疗效果 (3)已证明记忆免疫反应可阻止疾病复发。但是,免疫系统对于自体物质的免疫耐受阻碍了针对多种癌症和慢性疾病的治疗性疫苗的开发。如何突破免疫耐受,诱导免疫系统产生针对HER2的抗体,是疫苗设计与开发中亟待解决的问题。

遗传密码扩充技术是将非天然氨基酸通过特殊密码子(如UAG)添加到蛋白质链中的技术。在蛋白质表达过程中,氨酰tRNA合成酶使对应的tRNA氨酰化(携带上其对应的氨基酸),氨酰化的tRNA对应于mRNA上特定密码子,把氨基酸送入核糖体内以添加到正在增长的肽链中。遗传密码扩充技术就是模拟上述过程,通过在细胞内引入与非天然氨基酸对应的氨酰tRNA合成酶和相应的tRNA,并使tRNA与特殊的密码子对应,从而将非天然氨基酸在翻译过程中引入到蛋白质中。在大肠杆菌的3个终止密码中,密码子UAG使用最少。在大肠杆菌中已发现能够抑制UAG的天然tRNA,而选用特殊密码子UAG也不会对宿主造成明显的扰动。因此,通过将目的蛋白中的某个密码子取代为UAG,就可以在相应的位置插入非天然氨基酸。这种遗传密码扩充技术的出现,打破了20种天然氨基酸的限制,使蛋白质的修饰可以在生物体内通过基因编码的方式来实现,为蛋白质性质和功能研究及新型蛋白质的设计提供了有力的工具。

大量研究已经证实,通过化学修饰的方法引入具有免疫原性的化学基团,可以有效的突破自体蛋白的免疫耐受,诱导机体产生免疫反应。1999年Boaz将邻硝基对叠氮苯作为锚定结构引入肿瘤相关抗原多肽后,可有效促进抗原多肽与MHC-Ⅰ类分子的结合,稳定MHC-多肽复合物的形成,引起细胞毒性T细胞免疫反应。Berd等人以二硝基氟苯与自体癌瘤结合产生的二硝基酚修饰的自体癌瘤,作为自体疫苗治疗癌症疗效显著。Lani等人进一步用化学合成的方法将抗原表位肽中的酪氨酸置换成硝基酪氨酸,证实了仅在一个位点引入免疫原性氨基酸即可明显影响MHC-I 类限制性抗原表位的识别。上述研究结果提示我们:在蛋白质中引入具有免疫原性氨基酸可能是一种有效的突破自身免疫耐受,开发自体蛋白疫苗的新方法。由于缺电子的pi;系统趋于与对抗体结合位点常见的Tyr和Trp侧链相互作用,硝基芳基可作为高免疫原性半抗原。

二、研究目的及意义:

本课题拟利用遗传密码扩充技术将一种免疫原性氨基酸对硝基苯丙氨酸定点引入至自体蛋白HER2中,完成突变体蛋白的构建、表达、纯化和鉴定,为获得能够突破自身免疫耐受的新型自体蛋白疫苗打下基础。

三、研究内容:

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