感染许多新兴病毒、出血热等疾病引起的丝状病毒,马尔堡(MARV)和埃博拉病毒(EBOV),留给主持人很短时间内鼠标保护性免疫反应。在致命的情况下,控制病毒复制和病毒诱导的免疫失调太严重的克服,和死亡率通常是与缺乏显著的免疫反应有关。接种疫苗在动物身上的研究展现出一个免疫球蛋白和中和抗体反应与保护协会糖蛋白抗原与致命的生存挑战。最近,研究filovirus出血热已建立的动物模型诱导filovirus-specific强细胞毒性T淋巴细胞(CTL)反应可以促进完整病毒清除。在本文中,我们描述分析用来发现CTL反应后接种疫苗或生活filovirus感染动物模型和人类的临床试验。不幸的是,小数据收集了关于CTL反应从被感染的人类幸存者,主要由于疾病的低频率和无法执行这些研究领域。化验和技术的发展可以使这些研究发生在未来爆发。
的
丝状病毒包膜,nonsegmented,负链RNA病毒。病毒粒子组成一个核心ribonucleocapsid周围复杂的脂质包膜来自宿主细胞的质膜。7 ~ 19 kb非传染性的基因组编码结构蛋白与基因顺序如下:3′领袖,核衣壳蛋白(NP),病毒粒子结构蛋白(VP) 35 (VP35),一个矩阵VP40蛋白、糖蛋白(GP),两个额外的结构蛋白VP30, VP24, L依赖RNA的RNA聚合酶蛋白,5′拖车(
丝状病毒引起人类急性出血热严重,高死亡率。疾病发病突然,开始发烧,乏力,发冷、食欲不振、肌肉酸痛、头痛。这些可能是紧随其后的是腹痛、恶心、呕吐、咳嗽、喉咙痛、关节痛、腹泻、和死亡发生出血,休克。斑丘疹的皮疹通常发展5到7天的疾病。死亡率在疫情范围从25%到90% (
filovirus感染暴发的无法预测,尽管越来越多的证据表明,蝙蝠等,也许原则中,天然水库和/或向量(s) (
有几个有希望的候选疫苗被证实具有免疫原性和有效性在疾病动物模型。这些平台包括委内瑞拉马脑炎病毒样(三角)复制子(VRP),腺病毒5 (Ad5),水泡性口炎病毒——水疱性口炎病毒(-)为基础的疫苗,和病毒样颗粒(一种)
目前,没有医疗干预批准治疗filovirus感染人类和当前护理支持医疗标准(如补液、输血、抗生素预防继发感染)(
在这次审查中,我们总结了近期调查的结果对EBOV细胞反应和其重要性从致命的filovirus生存挑战。理解这些病毒引起的保护性免疫反应和免疫病理可能filovirus疫苗的发展平台和关键潜在filovirus-infected个人曝光后治疗策略。
先天免疫系统识别并有效地消除病毒感染的基石;微生物的快速检测和随后激活宿主先天免疫反应的关键是开发有效的适应性免疫入侵的病原体。抗原递呈细胞包括单核细胞、巨噬细胞和树突细胞(dc)是中央在激活先天免疫和适应性免疫的起始。抗原递呈细胞驱动免疫反应的诱导细胞因子和趋化因子;抗原呈现;与B、T和NK细胞;和直接细胞毒性活动对靶细胞(
首先,幸存者filovirus感染早期血清趋化因子和短暂的上升,表明先天免疫系统感应(
第二,丝状病毒逃避免疫系统通过阻止DC的成熟,先天和适应性免疫的基石
第三,激活和维护自然杀伤(NK)细胞似乎是至关重要的防止致命filovirus感染(
Subversion的先天免疫结合滞后在激活适应性免疫反应可能导致失控,传播,filovirus感染(
受感染的人屈服于filovirus感染无法挂载大量细胞或体液免疫反应。在non-survivors、激活免疫细胞和分泌细胞因子和趋化因子在感染早期发现;然而,这些早期的细胞反应似乎减毒,不检测的死亡而促炎细胞因子和趋化因子的水平达到巨大的水平在一个致命的结果。死亡病例filovirus出血热相关联的标记缺乏可检测适应性免疫。出现症状后,一个巨大的CD4的损失+和CD8+T细胞发生。在疾病死亡病例,总值CD4的数量+和CD8+T细胞是大大减少non-survivors相比幸存者(6 - 10%和20 - 40%,分别地。(
EBOV幸存者,显然早期和调节炎症反应迅速,后跟一个检测T细胞反应增加标记显示激活的细胞毒性T细胞(CTL) [
机械的研究关于B和T细胞的作用是困难的在非人灵长类动物模型;因此,许多研究B和T细胞的作用防止致命filovirus疾病进行使用要求提供mouse-adapted EBOV的小鼠模型(应变致命疾病(
被认为重要的体液反应一直对病毒感染的保护性免疫,事实上,所有这些疫苗证明提供100%额定马力免受致命的挑战已经证明能够驱动filovirus-specific免疫球蛋白(
大量的精力都集中在抗体的被动转移来实现保护和展示的明确要求中介免受filovirus感染的抗体。被动转移含有抗体的血清或纯化免疫球蛋白特定EBOV或MARV在啮齿动物疾病模型(可以提供保护
成功保护后免疫治疗后,
诱发的保护的一个关键作用是确定车牌区域的T细胞疫苗接种的
被小鼠CD8 ZEBOV蛋白质序列+T细胞。表是适应和扩展
| ZEBOV蛋白质 | 表位序列 | 氨基酸的位置 | 限制 | 保护一个 | 参考 |
|---|---|---|---|---|---|
| 糖蛋白 | VSTGTGPGAGDFAFHK | 141 - 155 | 2d | 是的 | ( |
| LYDRLASTVI | 161 - 169 | 2d | NT | ( |
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| EYLFEVDNL | 231 - 239 | 2d | NT | ( |
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| WIPYFGPAAEGIYTE | 531 - 545 | 2b | 没有 | ( |
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| TELRTFSI | 577 - 584 | 2k | NT | ( |
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| 核蛋白质 | VYQVNNLEEIC | 44-52 | 2b | 是的 | ( |
| GQFLFASL | 148 - 156 | 2b | 是的 | ( |
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| FLSFASLFL | 150 - 159 | HLA-A2.1 | NT | ( |
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| RLMRTNFLI | 202 - 210 | HLA-A2.1 | NT | ( |
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| SFKAALSSLA | 279 - 287 | 2d | 是的 | ( |
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| FQQTNAMVT | 388 - 396 | 2b | NT | ( |
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| KLTEAITAA | 404 - 412 | HLA-A2.1 | NT | ( |
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| DAVLYYHMM | 663 - 671 | 2b | 是的 | ( |
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| VP24 | KFINKLDALH | 159 - 168 | 2d | 是的 | |
| NYNGLLSSI | 171 - 179 | 2d | 是的 | ( |
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| PGPAKFSLL | 214 - 222 | 2d | 是的 | ||
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| VP30 | KFSKSQLSLLCETHLR | 181 - 196 | 2d | 是的 | |
| 2b | 是的 | ||||
| DLQSLIMFITAFLNI | 231 - 245 | 2d | 是的 | ( |
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| 2b | 是的 | ||||
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| VP35 | CDIENNPGL | 45-53 | 2b | 是的 | |
| MVAKYDHL | 138 - 145 | 2b | 是的 | ||
| TVPQSVREAFNNL | 190 - 202 | 2d | 是的 | ( |
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| RNIMYDHL | 225 - 323 | 2b | 是的 | ||
| PGFGTAFHQLVQVICK | 233 - 248 | 2d | 是的 | ||
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| VP40 | LRIGNQAFLQEFVLPP | 150 - 165 | 2b | 是的 | ( |
| AFLQEFVLPPVQLPQ | 160 - 175 | 2d | 是的 | ( |
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| YFTFDLTALK | 171 - 180 | 2d | 是的 | ( |
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| TESPEKIQAI | 232 - 241 | 2d | 是的 | ( |
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一个免受致命的挑战证明通过肽疫苗接种或过继转移实验(是的,> 50%保护观察)。
NT:没有测试。
麦夫蛋白质序列被鼠2dCD8+T细胞。总结的数据(
| 麦夫蛋白质 | 15 - m抗议肽序列 | 最小的肽一个 | 氨基酸的位置 | 过继转移保护b |
|---|---|---|---|---|
| 糖蛋白 | FLISLILIQGTKNLP | ILIQGTKNL | 11-19 | 50 |
| ILIQGTKNLPILEIA | QGTKNLPIL | 14-22 | 20. | |
| TCYNISVTDPSGKSL | VTDPSGKSL | 97 - 105 | NT | |
| SGKSLLLDPPTNIRD | LLLDPPTNI | 105 - 113 | 0 | |
| SPPPTPSSTAQHLVY | TPSSTAQHL | 420 - 428 | 0 | |
| GILLLLSIAVLIALS | LLLSIAVLI | 659 - 667 | One hundred. | |
| LSIAVLIALSCICRI | LSIAVLIAL | 661 - 669 | 20. | |
| LIALSCICRIFTKYI | IALSCICRI | 667 - 675 | 40 | |
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| 核蛋白质 | AINSGIDLGDLLEGG | NSGIDLGDL | 43-51 | 80年 |
| KFNTSPVAKYLRDAG | NTSPVAKYL | 73 - 81 | 20. | |
| EPHYSPLILALKTLE | HYSPLILAL | 108 - 116 | 10 | |
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| VP40 | QHKNPNNGPLLAISG | KNPNNGPLL | 218 - 226 | 40 |
一个9 mer肽序列来自HLA绑定的预测。
b比例的动物免受致命的挑战mouse-adapted马尔堡病毒后过继转移9 mer CD8淋巴细胞特定的肽序列。
NT:没有测试。
研究也表明CD4的不那么重要的角色+T细胞在保护filovirus疫苗(
的发现和识别特异性细胞毒性t淋巴细胞抗原表位主要是基于计算机算法或重叠的使用病毒蛋白的合成肽。防护能力的细胞毒性t淋巴细胞特异性抗原表位已经证明在被动转移研究中,疫苗接种,在分析postchallenge小鼠的免疫反应(
到目前为止,四聚物和类似技术的使用提供了分析CD8的能力+T细胞病毒epitope-specific频率、表型和功能的能力
不致命的感染或免疫主机生成复杂的响应,其中包括先天和适应性免疫系统的怀抱。filovirus疫苗,成功的疫苗接种产生保护性免疫反应保护动物免受致命病毒的挑战。虽然抗体反应和细胞反应监测在过去的研究中,分析这些反应是次要的目标评估候选疫苗在动物模型的疗效。虽然我们不确定B和T细胞反应的贡献在疫苗接种,集体数据显示,都是病毒所必需的间隙(
疫苗接种成功之后,适应性反应的糖蛋白包括体液免疫和细胞免疫反应(
没有评估ELISA抗体滴度,研究T细胞疫苗接种后反应预测out-bred人群使用时,特别是猕猴。这可能是由于测量的复杂性细胞免疫接种。测量细胞免疫反应是很困难的因为化验是非常艰苦的,乏味的,难以复制的,而且昂贵。同样,免疫原质量(多肽或蛋白质)用于分析至关重要,目前为丝状病毒知之甚少。与大多数体液检测、细胞分析通常执行
到目前为止,LFA和铬释放化验仅限于评估免疫反应在啮齿动物和主要在老鼠身上。lfa跑车是独一无二的,因为它们允许CD4的评估+和CD8+或者当分离CD4+或CD8+T细胞增殖。在放射性(即。,thymidine) or nonradioactive molecules, which are incorporated into DNA during proliferation, a stimulation index can be determined for a protein or peptide antigen. Similarly, the chromium release assay is a means to measure specific lysis of target cells expressing antigen by CD8+T细胞;然而试验主要局限于研究与明确的MHC系统和主要分析接种in-bred小鼠的T细胞反应。
的两个主要分析利用猕猴有关酶联免疫斑点,基于icc已经化验。两个化验提供总T淋巴细胞反应的半定量分析或分析指标的T细胞激活细胞因子等生产
有关酶联免疫斑点试验的被许多人认为是一个黄金标准监控特定的细胞免疫反应,尤其是在人类。分析可以检测单个细胞分泌分子主要细胞因子后接触特定抗原(
国际刑事法庭的方法已经在猕猴评估细胞反应的的主要方法。到目前为止,这些化验依靠三到四色流式细胞术。在这些化验,辐照病毒重组蛋白或重叠肽被用来刺激啮齿类动物或猕猴PBMCs
新的、更加精准的方法分析细胞免疫提供承诺更细节的T细胞表型和功能的评估。另一个新兴的方法来测量细胞反应是多参数流式细胞仪的使用。上述技术用于丝状病毒揭示细胞反应性病毒蛋白(s);然而数据缺少关键信息,可以区分“好”或nonprotective免疫力。因此,问题是相对容易获得数据的值(抗原)反应的剧烈程度和难度分析确定的敏感性和特异性免疫反应。后来方面一直难以评估在过去,可以昂贵的获得。分析响应的大小和质量最好的描述了王妃等人发展的多色流式细胞术方法评估T细胞频率和,更重要的是,T细胞质量在内存和效应细胞(
不幸的是,我们理解这些不同的细胞功能子集还不清楚。因此,一个“好”疫苗细胞反应只能根据经验使用动物模型(s),然后翻译给人类使用。王妃等人开发的分析定义了一个方法,允许采样异质种群的抗原细胞和它们的相对功能的能力。Multiparametric流式细胞术方法允许同时T分析的几个参数(~四到五参数和增长
在初始工作沙利文et al .,他们认为,类似的资料存在保护性反应丝状病毒(
由于filovirus出血热的本质,人类功效试验是不道德的。临床测试工作的主要目标filovirus疫苗的安全性和免疫原性不同剂量水平的候选人filovirus疫苗(
filovirus疫苗的临床试验,27个受试者接种剂量研究有四层0,2、4、8毫克的DNA给出三次>[21天的间隔
在第二个临床试验,5 replication-defective腺病毒血清型(Ad5)疫苗表达ZEBOV和SEBOV GPs测试在31个人类志愿者与23日收到Ad5疫苗(
报告第一两个filovirus疫苗的临床试验显示能成功诱导filovirus-specific体液和细胞反应
因为他们的杀伤力和其他关键属性描述丝状病毒作为生物武器的威胁,集中精力发展医疗对策已经针对EBOV和MARV感染(
作者感谢塞布丽娜Stronsky参考援助和支持。澳林格博士是美国支持的军队和国防威胁降低机构融资开发化验病毒感染后评估保护性反应。意见、解释、结论和建议是作者的,不一定是支持由美国陆军。