抗精子疫苗的抗原要求与潜在靶标

抗精子免疫避孕主要是通过注射避孕疫苗来实施,故此法能否取得成功的前提是疫苗所采用的抗原。

抗原要求

一、必须是参与精子发生、成熟或受精过程,或是在这些过程中分泌产生的成分。该成分在结构和功能对某一生殖环节起决定作用。被免疫反应中和、消除或抑制后,导致抗生育效应。

二、具有组织特异性。用作抗精子疫苗的精子成分必须为精子所特有,在其他组织中不存在。这样可避免所诱发的抗体或致敏淋巴细胞与非靶标组织发生交叉反应,降低发生代谢紊乱和毒副作用的风险。

三、具有高度免疫原性,可诱发有效的特异性免疫反应,但不伴有其他不希望的免疫反应,如产生IgG引起变态反应。

四、该成分可以种属交叉存在,以便建立合适的实验动物模型,对疫苗作临床前的安全性和有效性评价。

五、化学结构已完全阐明,可以通过经典的化学合成方法或现代分子生物学技术大规模生产抗原,满足制备抗精子疫苗的实际需要。

人类生殖是一个复杂的连续过程,从精子的发生、成熟,精子转运或迁移,精-卵相互作用导致受精等,每个环节都存在或涉及一些结构与功能独特的重要分子,包括睾丸精子发生形成的精子质膜的固有成分,附睾精子成熟阶段暴露出的膜成分,附睾分泌附着在精子表面的成分,附属性腺分泌附着在精子表面的成分,对其分离、纯化可以选择作为研制疫苗的抗原。

潜在靶抗原

接种抗精子疫苗,所期待的效应是能够对靶抗原发动免疫攻击,从而中和灭活靶抗原分子或清除膜表面表达靶抗原的细胞,达到阻断细胞生殖生理活动的目的。

在男性,潜在的靶抗原是成熟精子表达的,或存在于它们表面的蛋白质,如精子膜蛋白、精子酶等。但是,由于睾丸生精小管内没有血管,加之血-睾屏障的免疫隔离作用,循环抗体难以接触到睾丸阶段生精小管内的潜在靶标。睾丸精子迁移入附睾贮存和经历成熟,附睾存在血-附睾屏障,一般情况下,循环抗体也难以透入接触到附睾管腔内的成熟精子。故此,虽然理论上可以考虑晚期精子细胞、睾丸精子和附睾中的成熟精子所表达或表露的特异性蛋白作为潜在靶标,但需避免男性自身免疫反应发生,以及需使生精小管内或附睾管腔内有适当的抗体水平以应对巨大的抗原负荷,才能获得良好的抗精子免疫避孕效果。

在女性,精子在女性生殖道迁移,发生获能,在输卵管发生顶体反应,与卵子接触发生精-卵识别,这些过程精子表面所暴露出的特异性蛋白质可以作为潜在靶标。但是,女性生殖道管腔内所有精子表达的这种抗原分子构成了高的抗原负荷,有效的免疫避孕要求女性生殖道管腔内需有高的抗体水平,才能中和抗原负荷,阻断生殖过程中的某个环节。动物实验表明,对生殖过程一些靶标免疫攻击,通过抗体中和激素的生物学效应,或抑制酶活性,或改变细胞功能,或溶细胞作用和细胞毒效应等,可以产生不同程度的抗生育效应,但作用于人体需结合安全性、有效性和可接受性来考虑。

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