基於中和表位結構的高危HPV型交叉疫苗的分子設計

《基於中和表位結構的高危HPV型交叉疫苗的分子設計》是依託廈門大學，由李少偉擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於中和表位結構的高危HPV型交叉疫苗的分子設計
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：李少偉
• 依託單位：廈門大學

項目摘要

目前的宮頸癌疫苗僅針對HPV16/18兩個型別的預防感染，增加型別數量來擴展疫苗的保護範圍存在一定的困難和風險。本項目將通過突變分析、結構解析和分子模擬鑑定HPV高危型的型特異中和表位並確定表位的胺基酸組成和結構特徵，然後基於結構進行型交叉疫苗的分子設計，通過型特異性中和表位的改造、移植、表位胺基酸突變等方式構建含有兩個或兩個以上HPV高危型（包括HPV16/18/52/58/33/31/45）型特異中和表位的雜合病毒樣顆粒，分析其與各型中和抗體的反應性及其免疫血清中抗體的型交叉中和活性，探索其作為HPV高危型型交叉預防性疫苗的可行性。

結題摘要

目前剛上市的HPV九價苗對宮頸癌的保護率約90%，難以通過進一步增加價數來擴大疫苗的保護範圍，下一代的疫苗研究主要是設計具有誘導型交叉中和抗體的免疫原，在控制疫苗所帶來的潛在副反應的同時增加對其他10%宮頸癌的保護。本項目將通過突變分析和分子模擬鑑定HPV 高危型的型特異中和表位並確定表位的胺基酸組成和結構特徵，並結合利用X-射線晶體衍射和低溫電鏡結構重建等方法研究人乳頭瘤病毒病毒樣顆粒，闡明其組裝機制、衣殼蛋白結構的保守性和廣譜中和表位的結構基礎，然後基於結構進行型交叉疫苗的分子設計，構建含有兩個或兩個以上HPV 高危型（包括HPV16/18/52/58/33/31/45）型特異中和表位的雜合病毒樣顆粒，分析其與各型中和抗體的反應性及其免疫血清中抗體的型交叉中和活性，探索其作為HPV 高危型型交叉預防性疫苗的可行性。 本課題按照預定的目標已全面完成各項指標，完成了HPV58 L1優勢中和抗體A12A3和2H3中和表位的鑑定，初步闡述了HPV58抗體中和機制；利用低溫電鏡三維重構技術解析了HPV58和59 VLP高分辨的低溫電鏡結構，並結合HPV59 五聚體晶體結構獲得了HPV59 VLP的全原子結構，解釋了VLP中五鄰體和六鄰體之間的相互作用關係，進一步闡述了HPV VLP的組裝機制。根據HPV L2廣譜中和抗體14H6鑑定了HPV廣譜中和表位，並基於該靶點構建了多種融合蛋白，假病毒中和檢測顯示融合蛋白具有誘導交叉中和抗體的能力，對HPV11、16、18、45、52、58、59假病毒均具有中和作用，可用於HPV廣譜疫苗免疫原的設計；通過控制五聚體之間的雜合組裝，製備獲得可誘導其他異型HPV中和抗體的新型雜合VLP，這些雜合VLP和野生型VLP一樣具有良好的免疫原性；通過對HPV33和HPV58的晶體結構進行比較，結合HPV序列分析，對HPV33和HPV58抗原進行結構嵌合，獲得HPV33/58型交叉疫苗。綜上本研究發現和發明了三種形式的HPV廣譜疫苗和型交叉疫苗，為下一代HPV型交叉疫苗的開發奠定了堅實的基礎。 通過本課題實施，共發表SCI文章7篇，中文核心期刊2篇，申請專利8項，獲得國內授權專利3項，獲得國際授權專利1項。培養碩士研究生2名，博士研究生2名。