مقايسه ايمني‏زايي اپي‏توپ‏هايCD8 ويروس هپاتيت C به‏صورت تك اپي‏توپ، مخلوط اپي‏توپ‏ها و پپتيد پلي‏توپ

Comparison of Immunogenicity of HCV CD8-epitopes as a Single Epitope, Mixture of Epitopes and Polytope Peptide

هدف: مطالعات حيواني نشان مي‏دهند كه واكسيناسيون با پپتيدهاي اپي‏توپي منجر به ايمني حفاظتي مي‏شود. با اين وجود غلبه ايمنولوژيكي بايد به‏عنوان يك چالش مهم در اين زمينه مورد توجه قرارگيرد. با توجه به مزاياي واكسن‏هاي اپي‏توپي عليه عفونت هپاتيت C، در اين مطالعه بروز پديده غلبه ايمنولوژيكي به‏دنبال ايمن‏سازي موش‏ها با سه تركيب مختلف پپتيدهاي اپي‏توپي ويروس هپاتيت C مقايسه شده است. مواد و روش‏ها: چهار پپتيد اپي‏توپي وابسته به سلول‏هاي CD8+ (C1، E6، N و E4) برگرفته از آنتي‏ژن‏هاي ويروس هپاتيت C ساخته شد. پپتيد چند اپي‏توپي (C1E6NE4) حاصل از اتصال چهار اپي‏توپ نيز بر‏اساس مطالعات ايمونوانفورماتيك با هدف بهينه‏سازي برش پروتيازوم طراحي شد. موش‏هاي BALB/c سه تزريق زيرجلدي شامل 10 ميكروگرم پپتيد (به‏صورت پپتيد اپي‏توپي يا مخلوط اپي‏توپ‏ها يا پپتيد پلي‏توپ) تركيب شده با اجوانت‏هاي CpG (50 ميكروگرم) و MontanideISA720 (70 درصد) را در قاعده دم با فاصله سه هفته دريافت كردند. با توجه به وابستگي دو اپي‏توپ C1 و E4 به H2-Dd موشي، سه هفته پس از آخرين تزريق از سلول‏هاي طحال موش‏هاي واكسينه در حضور پپتيدهاي C1 و E4 براي آزمون‏هاي IFNg/IL4 ELISpot استفاده شد. نتايج: در كليه حيوانات واكسينه پاسخ Th1 كه با مشخصه ترشح بالاي اينترفرون گاما و ترشح كم اينترلوكين 4 شناخته مي‏شود ايجاد شده بود. موش‏هاي ايمن شده با اپي‏توپ‏هاي تكي پاسخ قوي‏تري را نشان دادند، اما به‏علت گرايش بالاتر اپي‏توپ E4 براي H2-Dd پاسخ عليه آن قوي‏تر از پاسخ عليه اپي‏توپ C1 بود كه نمايانگر بروز درجاتي از غلبه ايمنولوژيكي است. نكته جالب توجه اين‏كه حيوانات واكسينه با پپتيد پلي‏توپ اگر چه با شدت ضعيف‏تر اما پاسخ يكساني را عليه هر دو اپي‏توپ C1 و E4 نشان دادند. نتيجه‏گيري: نتايج اين مطالعه برتري پپتيد پلي‏توپ را بر اپي‏توپ‏هاي تكي نشان داد و بر نقش كليدي طراحي بهينه واكسن‏هاي پلي‏توپ براي جلوگيري از وقوع غلبه اپي‏توپي تاكيد نمود.

Objective: Animal studies show that vaccination with epitope-based peptides results in protective immunity. However, immunodominance should be regarded as a major challenge in this area. Considering the advantages of epitopic-vaccines against hepatitis C virus (HCV) infection, herein, we compared the occurrence of immunodominance following mice immunization with three different HCV epitopic-peptide formulations. Methods: We synthesized four CD8+ epitopic-peptides (C1,E6,N,E4) that were derived from HCV-antigens. A polytope-peptide (C1E6NE4) spanning fusion of epitopes was designed based on immunoinformatics analyses for optimum proteasomal cleavage. BALB/c mice received three subcutaneous injections that contained 10 µg of peptide (minimal epitopes, or mixture of four epitopes or long-polytope) formulated with CpG (50 µg) and Montanide-ISA720 (70%) adjuvants in the tail-base at three-week intervals. Considering the H2-Dd (BALB/c)-restriction of C1 and E4-epitopes, three weeks after the last injection splenocytes from vaccinated animals were subjected to IFN?/IL4 ELISpot assays in the presence of C1 and E4-peptides. Results: All vaccinated animals promoted Th1-oriented responses as evidenced by detection of IFN?-secreting cells and a low-level of IL4 secretion. Mice injected with minimal CTL-epitopes provoked stronger responses, however, due to the higher affinity of E4-epitope for H2-Dd, frequency of E4-specific cells was considerably higher than C1-specific ones, showing some level of immunodominance. Interestingly, animals vaccinated with polytope-peptide developed high-quality balanced responses against both C1and E4-epitopes, however at a lower intensity. Conclusion: These results supported the superiority of polytope-peptides over minimal epitopes, yet emphasized the key role of polytope design and optimization to avoid epitope dominancy.