诱导免疫耐受预防1型糖尿病

自身抗原疫苗

自身抗原疫苗(self-antigen vaccine)。研究发现,如果在自身免疫反应前期给予一定数量的可溶性β细胞的自身抗原则可以预防1型糖尿病的发生,甚至在胰岛炎发生之后,给予抗原治疗也可延缓甚至阻止病情的发展。其预防糖尿病的机制主要是重新诱导免疫耐受。给予模型动物口服或注射GAD、胰岛素抗原、热休克蛋白(HSP60)等防治糖尿病的研究已取得一定进展,大规模人群实验研究正在进行中。

胰岛素

对胰岛素的自身反应与T1DM发病过程密切相关。研究表明:在人类及NOD鼠胰岛素β链中有与T1DM相关联的主要抗原表位。胰岛素作为一种自身抗原,无论采用口服或注射给药,均可用于T1DM的免疫耐受治疗。Pliox等以自身免疫性DM NOD鼠作为T细胞供体,实验组给予0. 8mg人胰岛素饲养,对照组则给予0. 8mg鸡卵白蛋白。30天后将实验鼠细胞与致DM的T细胞结合,注射给经照射失去自身免疫的雄性裸鼠。结果发现DM细胞转移30天后,接受饲以胰岛素鼠T细胞的裸鼠发病率为零,该鼠胰岛细胞中含有高水平的IL-4,而IFN-γ为阴性;IL-4 mRNA表达增加,IL-10mRNA和转化生长因子-β (TGF-β)检测不到。而对照组DM发病率为83%,该组鼠胰腺中IFN-γ为阳性。提示口服胰岛素诱导机体Th2细胞的免疫效果加强,可使胰腺细胞分泌大量的IL-4,抑制Th1自身免疫性T细胞克隆活性,产生对自身免疫性糖尿病的保护作用。

近年有学者将编码胰岛素β链肽9-23 (SHLVEALYLVCGERG)基因开放阅读框中插入质粒载体并置于人巨细胞病毒(CMV)启动子下游构建成胰岛素β链核酸疫苗(plnsB),以此疫苗100μg肌注免疫1周龄NOD雌鼠(4、8周龄再行增强免疫),结果能延缓糖尿病发病进程及降低发病率。然而以同样方案免疫IL-4-/-NOD小鼠却无保护效应,表明plnsB必须在IL-4存在时才能起到预防糖尿病的作用。

Lee等研究发现,将含有单链胰岛素类似物基因的重组腺病毒表达载体,转染给糖尿病鼠(STZ诱导后)及NOD鼠,可以延缓和抑制其糖尿病的发生和发展。

谷氨酸脱羧酶(GAD)

GAD是胰岛细胞的主要自身抗原,部分学者甚至认为GAD就是T1DM的始动抗原。Karge等将鼠GAD核酸疫苗(pGAD,rVV-GAD65)免疫4周龄NOD雌、雄鼠,结果32周龄时糖尿病的累积发病率分别为36%和12. 5%。因此认为,早期接种pGAD能提供一定的糖尿病保护效应。深入的研究则发现GAD核酸疫苗的保护效应与接种时间及疫苗剂量相关。Ogino等检测出NOD小鼠T细胞GAD65表位的3种氨基酸序列(P247~266,P509~528,P524~543),并用重组的GAD65肽链疫苗免疫幼龄NOD小鼠,结果证实其可以防止NOD小鼠胰岛炎及糖尿病的发生。

还有学者研究发现,给予NOD鼠腹腔注射GAD,可恢复Ts(CD8)细胞的功能,保护β细胞的超微结构,减轻胰岛炎症程度,延缓糖尿病发生。GAD可促进NOD鼠的T细胞克隆分泌IL-4、IL-10和TGF-β,抑制IL-2和IFN-γ的分泌,从而诱导GAD65特异性免疫调节性T细胞分化为以Th2细胞为主,Th1细胞处于不应答状态,最终抑制糖尿病的发展。

热休克蛋白(HSP60)

Fanciso等研究发现,给予NOD小鼠注射HSP60的一个肽链P277,能明显抑制或延缓胰岛炎和糖尿病的进展,增加脾脏T细胞IL-4和IL-10的分泌,而Th1细胞对HSP60及另两种自身抗原——胰岛素和GAD的自身免疫减弱,提示HSP60-P277能促使T细胞分化,使免疫反应以Th2细胞为主。Quintana等以编码人hsp60,分枝杆菌hsp65的DNA序列为靶基因插入质粒pcDNA3构建成核酸疫苗phsp60、pshp65,对NOD鼠进行相关研究发现:phsp60处理组的糖尿病发病率显著降低,胰岛炎的发生率和严重程度显著低于或轻于其他处理组;phsp60处理组IFN-γ明显降低,而白介素IL-5、IL-10显著增高。提示phsp60的保护效应与Th细胞亚型转换相关。

MHC-Ⅱ类分子

对BB鼠及NOD鼠的研究发现,巨噬细胞和(或)树突状细胞在MHC-Ⅱ类分子的协助下,将β细胞特异性自身抗原呈递给CD4T细胞,是引发T1DM的启动步骤。因此,在自身免疫应答中起重要作用的MHC-Ⅱ类分子用于免疫耐受是近年T1DM诱导免疫耐受的热点。有学者设计了一种来源于NOD鼠MHC-Ⅱ类I-Ag7分子β链第三高变区的环状肽Diavax作为自身抗原,并将该自身抗原接种于5~9周龄的NOD鼠,结果发现,对照组87%发生T1DM,而Diavax组仅28%发生T1DM。进一步的研究发现:Diavax不产生全身性免疫抑制,但可诱导肽特异性抗体及记忆性T细胞,通过免疫调节,发挥预防T1DM的作用,而且这一作用与其构型相关。晚近有学者采用鼠MHC-Ⅱ类IAg7β链的第54~76位氨基酸的肽免疫NOD鼠,发现该肽可通过诱导T细胞增殖及Th2型细胞因子的产生,并产生肽特异性IgG1抗体,对自发性及环磷酰胺诱发的NOD具有预防作用。

其他可用于口服诱导免疫耐受的抗原

包括大肠埃希菌脂多糖、克雷伯杆菌脂蛋白、乳酸杆菌酪蛋白、霍乱毒素分子B亚单位。上述方法已被动物实验所证实。

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