【9.1】CpG寡脱氧核苷酸

CPG ODN(CpG oligonucleotide, CpG寡脱氧核苷酸)是人工合成的含有非甲基化的胞嘧啶鸟嘌呤二核苷酸(CpG)的寡脱氧核苷酸 (ODN), 可模拟细菌DNA刺激多种哺乳动物包括人的免疫细胞。它能直接激活B细胞和单核细胞(巨噬细胞和树突状细胞), 间接激活NK细胞和T细胞等多种免疫效应细胞, 增强其功能和细胞因子的分泌, 增强抗原的加工、提呈, 诱导Th1型免疫应答, 产生较强的体液免疫和细胞免疫, 增强特异性和非特异性免疫反应。

哺乳动物的天然免疫系统通过模式识别受体来识别病原微生物, Toll样受体(TLR)9 是主要的先天性免疫模式识别受体之一。TLR9 的天然配体是病毒和细菌基因组中的非甲基化胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤二核苷酸序列 (CpG), 实验研究中多采用人工合成的具有抗核酶降解作用的类似物——含有CpG基序的寡聚脱氧核苷酸。TLR9 被其配体激动后可使机体产生强烈的Th1型优势免疫应答, 在变态反应性疾病、感染性疾病和癌症方面的治疗中有广泛的应用前景。

CpG ODN诱导产生的细胞因子、活化的各种免疫细胞具有抗肿瘤作用。CpG ODN可通过多种途径发挥抗肿瘤作用,包括作为单独治疗剂、免疫佐剂或和其他免疫疗法共同治疗,也可以与放疗、化疗以及外科手术联合应用治疗肿瘤。CpG ODN的抗肿瘤活性已经在动物模型中得到证明,目前正以CpG ODN的这一特性为基础开发新型的抗肿瘤药物。有几种CpG ODN新药已经进入临床试验阶段.为肿瘤患者的治疗提供新的途径。

不同类型的CpG ODN的结构特征与免疫效应各有不同,一般分为A、B、C三类,泓迅科技能够提供多种属的三种类型的CpG ODN。

  • A类CpG ODN以含有CpG二核苷酸的回文序列为核心,两端为poly G尾,磷酸二酯键骨架为部分硫代修饰,通过回文序列和poly G形成高级结构,能够活化浆细胞样树突状细胞诱生大量I型干扰素,对B细胞活性弱。
  • B类CpG ODN是一种全硫代修饰的线性CpG ODN,对B细胞有很强的免疫刺激活性,但不能活化浆细胞样树突状细胞。
  • C类CpG-ODN是一类全硫代修饰的CpG ODN,能通过回文序列形成二聚体,兼具A型和B型CpG-ODN的活性,既能活化浆细胞样树突状细胞,又能活化B细胞。

*左边红色标记CG为CpG的位点,右边红色标记GC是CpG阴性对照位点

疫苗佐剂 Vaccine adjuvant:CpG

CpG 是一种有效的 TLR9 激动剂 。未甲基化的 CpG 在细菌和病毒 DNA 中普遍存在,但在脊椎动物基因组中不存在。 CpG 靶向 TLR9,具有作为疫苗佐剂和免疫调节剂的活性。在人类中,TLR9 在 B 细胞和浆细胞样 DC 上表达。在小鼠中,它在 B 细胞、单核细胞和所有 DC 上表达。这些基于物种的差异使得推断临床前数据有点困难。用 CpG 靶向 TLR9 导致 B 细胞增殖和分化为浆细胞、免疫球蛋白 G 同种型转换和抗体分泌、浆细胞样 DC 成熟与 I 型干扰素分泌、NK 细胞活化并增强抗体依赖性细胞介导的细胞毒活性,用 CTL 激活刺激 Th1 细胞反应,但也有相反的效果,例如Treg 生成、IDO 表达和抗炎 (IL-10) 细胞因子分泌。

CpG 已在 I 期和 II 期试验中作为单一疗法、联合疗法和疫苗佐剂进行了研究。 CpG 是一类具有许多不同核苷酸序列的试剂,可产生相似但不相同的结果。 CpG 联合化疗治疗非小细胞肺癌患者的两项随机试验未能显示出益处。

CpG 已显示出作为肽、蛋白质、DC 和自体肿瘤细胞疫苗的疫苗佐剂的显着活性。与其他 TLR 配体相比,它诱导强烈的 Th-1 促进作用和 CTL 反应,并且似乎与 GM-CSF 和其他佐剂具有协同作用。作为一种免疫调节剂,它与许多其他类型的治疗(包括抗 CD40、抗 CTLA-4、IL-13 外毒素、化学疗法、放射疗法和冷冻消融)结合具有活性。

参考资料

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