एडेनोवायरस कैप्सिड्स की पोस्ट एंट्री सॉर्टिंग को समझना; वैक्सीन वेक्टर गुणों को बदलने का मौका भाग 1

अमूर्त:

एडेनोवायरस वेक्टर-आधारित आनुवंशिक टीके SARS-CoV -2 स्वास्थ्य संकट के खिलाफ एक शक्तिशाली रणनीति के रूप में उभरे हैं। यह सफलता अप्रत्याशित नहीं है क्योंकि एडेनोवायरस एक आनुवंशिक टीके की कई वांछनीय विशेषताओं को मिलाते हैं। वे अत्यधिक इम्युनोजेनिक हैं और तकनीकी दृष्टिकोण के साथ जोड़े गए कम और अच्छी तरह से चित्रित रोगजनक प्रोफ़ाइल हैं। एडेनोवायरस-वैक्सीन वैक्टर को बेहतर बनाने के चल रहे प्रयासों में दुर्लभ सेरोटाइप और गैर-मानव एडेनोवायरस का उपयोग शामिल है। इस समीक्षा में, हम वायरल कैप्सिड पर ध्यान केंद्रित करते हैं और कैसे जीनोटाइप का चुनाव तेज और बाद के उपकोशिकीय छँटाई को प्रभावित करता है। हम वर्णन करते हैं कि कैसे कैप्सिड गुणों को समझना, जैसे कि प्रवेश प्रक्रिया के दौरान स्थिरता, प्रवेश करने वाले कणों के भाग्य को बदल सकता है और यह कैसे प्रतिरक्षा परिणामों में अंतर में अनुवाद करता है। हम विस्तार से चर्चा करते हैं कि झिल्ली लाइटिक कैप्सिड प्रोटीन VI को बदलने से प्रजाति सी वायरस की पोस्ट-एंट्री छँटाई कैसे प्रभावित होती है और संक्षेप में चर्चा करते हैं कि क्या इस तरह के दृष्टिकोणों का टीका और/या वेक्टर विकास में व्यापक प्रभाव हो सकता है।

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1 परिचय

वायरल संक्रमण, जीवाणु संक्रमण के विपरीत, जिनका एंटीबायोटिक दवाओं के साथ इलाज किया जा सकता है, स्वास्थ्य के लिए खतरा बने हुए हैं क्योंकि बहुत कम एंटीवायरल उपचार मौजूद हैं। इसलिए, मानव (और पशु) आबादी को वायरल संक्रमण से बचाने के लिए टीकाकरण एकमात्र व्यापक रूप से लागू रणनीति है।

कुछ समय पहले तक, वायरल संक्रमण के खिलाफ टीकाकरण को मुख्य रूप से बचपन की बीमारियों को रोकने के संदर्भ में या इन्फ्लूएंजा संक्रमण की रोकथाम के लिए वार्षिक "फ्लू" शॉट के रूप में माना जाता था। 2020 में SARS-CoV -2 स्वास्थ्य संकट के प्रकोप के साथ, टीकाकरण जनता के ध्यान के केंद्र में लौट आया है क्योंकि अब इसे इस महामारी से बाहर निकलने के एकमात्र स्थायी तरीके के रूप में देखा जा रहा है। इस संदर्भ में, एडेनोवायरस (विज्ञापन) वेक्टर-आधारित टीके दो प्रमुख सफल टीकाकरण रणनीतियों में से एक के रूप में उभरे हैं। आपातकालीन स्वीकृति के बाद, सार्स-सीओवी -2 के खिलाफ ग्रहों की प्रतिरक्षा स्थापित करने के अभूतपूर्व प्रयास में अब विज्ञापन टीके पृथ्वी की आबादी के एक बड़े हिस्से में इंजेक्ट किए जा रहे हैं।

कोविड -19 के प्रकोप से पहले एडेनोवायरस वेक्टर टीकों का व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया गया था, लेकिन उनकी सफलता अप्रत्याशित नहीं है। वायरस आमतौर पर बहुत उपयुक्त वैक्सीन प्लेटफॉर्म होते हैं। वे न्यूक्लिक एसिड परिवहन के लिए जैविक रूप से अनुकूलित और अनुकूलित हैं, और वे प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया प्राप्त करते हैं। एडेनोवायरस में कई विशेषताएं हैं जो उन्हें विशेष रूप से आदर्श वैक्सीन उम्मीदवार बनाती हैं। उनके पास उच्च संक्रामकता के साथ एक निम्न और अच्छी तरह से चित्रित रोगजनक प्रोफ़ाइल है। वे तकनीकी रूप से पहुंच योग्य हैं और वैश्वीकरण के लिए बड़े पैमाने पर उपयोग किए गए हैं। उनकी उच्च उत्पादन उपज और स्थिरता अच्छे विनिर्माण अभ्यास (जीएमपी) स्थितियों के तहत औद्योगिक उत्पादन की अनुमति देती है और कम लागत पर क्षेत्रीय वितरण के लिए व्यावहारिक सुविधाएं (यानी भंडारण) प्रदान करती है [1]। इसके अलावा, एंटीजन-पेश करने वाली कोशिकाओं में विज्ञापन सेल वितरण कुशल है, और वे स्वाभाविक रूप से एक सहज प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को भड़काते हैं जो टीकाकरण की सफलता को बढ़ावा देने के लिए एक सहायक के रूप में कार्य करता है [2,3]।

विज्ञापन-आधारित (वैक्सीन) वैक्टर विकसित करने में विज्ञापन जीव विज्ञान को समझना महत्वपूर्ण रहा है। उदाहरण के लिए, वर्तमान में विपणन किए गए कुछ SARS-CoV -2 टीकों में गैर-मानव या दुर्लभ विज्ञापन सेरोटाइप का उपयोग जानबूझकर पहले से मौजूद वेक्टर प्रतिरक्षा को टीके की दक्षता को कम करने से रोकने के लिए चुना गया था। वायरल जीन-डिलीटेड वैक्टर का उपयोग बेहतर वेक्टर सुरक्षा प्रदान करता है। हालांकि, अभी भी वायरल जीवन चक्र के कई पहलू हैं जिन पर विज्ञापन-आधारित वैक्सीन वैक्टर विकसित करते समय विचार नहीं किया गया है, और दुर्लभ या अमानवीय जीनोटाइप पर ज्ञान सीमित है, जिसमें वर्तमान में SARS-CoV -2 टीकों के रूप में उपयोग किए जाने वाले शामिल हैं। . इस समीक्षा के साथ, हम उन संभावित संशोधनों के बारे में जागरूकता बढ़ाना चाहते हैं जिनका उपयोग टीकाकरण सहित चिकित्सा उद्देश्यों के लिए विज्ञापन वैक्टर विकसित करते समय किया जा सकता है।

हम वायरल कैप्सिड पर ध्यान केंद्रित करते हैं और कैसे जीनोटाइप का चुनाव तेज और बाद के उपकोशिकीय छँटाई को प्रभावित करता है। हम वर्णन करते हैं कि प्रवेश प्रक्रिया के दौरान स्थिरता जैसे कैप्सिड गुणों को कैसे समझना प्रवेश करने वाले कणों के भाग्य को बदल सकता है और विभिन्न प्रतिरक्षा परिणामों को क्या देखा जाता है। कैप्सिड स्थिरता और भाग्य को कैसे बदला जा सकता है, इसके एक उदाहरण के रूप में, हम विस्तार से चर्चा करते हैं कि मेम्ब्रेन लाइटिक कैप्सिड प्रोटीन VI में परिवर्तन प्रजाति C वायरस को कैसे प्रभावित करता है। अंत में, हम संक्षेप में चर्चा करते हैं कि क्या ऐसे दृष्टिकोणों में टीके और/या वेक्टर विकास के लिए उपयोग किए जाने की क्षमता है।

1.1। एडेनोवायरस संक्रामक रोगजनकों के एक विविध परिवार का गठन करते हैं

ऐतिहासिक रूप से, विज्ञापन को पहली बार 1953 में श्वसन संक्रमण वाले रोगियों के एडेनोइड्स [4] से अलग किया गया था, और इसके तुरंत बाद, "एडेनोवायरस" शब्द को सार्वभौमिक रूप से अपनाया गया था [5]। Adenoviridae के परिवार में 120 से अधिक सदस्य हैं, जो पाँच वंशों में विभाजित हैं - इस पर निर्भर करते हुए कि क्या वे स्तनधारियों (जैसे, Mastadenoviridae), पक्षियों (जैसे, Aviadenoviridae), सरीसृप (जैसे, Atadenoviridae), उभयचरों (Siadenoviridae), या मछली (Ichtadenoviridae) को संक्रमित करते हैं। ) [6,7]। जीनस मास्टाडेनोविरिडे में 70 से अधिक प्रकार के मानव विज्ञापन [8,9] शामिल हैं, जिन्हें तालिका 1 [10] में सूचीबद्ध उनके रूपात्मक, जैविक और भौतिक रासायनिक गुणों के अनुसार सात प्रजातियों (ए-जी) में वर्गीकृत किया गया है। 11]।

इसके अलावा, विज्ञापन भी अनायास पुनर्संयोजन कर सकते हैं, जिससे नई प्रजातियां उत्पन्न हो सकती हैं [12], जैसा कि AdE4 के मामले में था, जो कि एकमात्र मानव प्रजाति E वायरस है और मानव प्रजाति B और एक सिमियन विज्ञापन [13] के बीच पुनर्संयोजन के परिणामस्वरूप होने की संभावना है। ]। यद्यपि अमानवीय विज्ञापनों वाले मनुष्यों में संक्रमण स्वाभाविक रूप से दुर्लभ हैं, वे असंभव नहीं हैं [14,15]। मानव कोशिकाओं को संक्रमित (या ट्रांसड्यूस) करने के लिए विभिन्न प्रकार के गैर-मानवीय विज्ञापनों की क्षमता उन्हें आकर्षक (वैक्सीन) वेक्टर प्लेटफॉर्म बनाती है। इनमें चिम्पांजी [16-18], गोरिल्ला [19], भेड़ [20], गाय [21], कुत्ते [21,22], या नई दुनिया बंदर [23] से प्राप्त विज्ञापन शामिल हैं।

एडेनोवायरस संक्रमण श्वसन, ओकुलर, मूत्र, या गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल बीमारियों सहित उनके सेलुलर या ऊतक ट्रॉपिज्म के आधार पर विभिन्न विकृतियों का कारण बन सकता है (तालिका 1 देखें)। टिश्यू ट्रॉपिज्म अक्सर अलग-अलग विज्ञापनों द्वारा अलग-अलग रिसेप्टर के उपयोग का परिणाम होता है और यह आंतरिक कण स्थिरता [24] से भी संबंधित हो सकता है। विज्ञापनों से होने वाले अधिकांश संक्रमण प्रतिरक्षा-सक्षम मेजबान में हल्के या स्पर्शोन्मुख होते हैं। प्राथमिक विज्ञापन संक्रमण ज्यादातर बचपन के दौरान होते हैं और इसके परिणामस्वरूप मजबूत सुरक्षात्मक प्रतिरक्षा होती है। इसके विपरीत, इम्यूनोसप्रेस्ड व्यक्तियों में, विज्ञापन अनियंत्रित, गंभीर और जीवन-धमकाने वाले प्रणालीगत संक्रमण का कारण बन सकते हैं, जिससे गंभीर कोशिका विषाक्तता हो सकती है, जिसके परिणामस्वरूप अत्यधिक सूजन और कई अंग विफलता हो सकती है, जिससे उच्च मृत्यु दर [12] हो सकती है।

सबसे अच्छी तरह से अध्ययन किए गए मानव विज्ञापन प्रजाति सी वायरस टाइप 2 और 5 हैं, जो मुख्य रूप से ऊपरी श्वसन पथ और जठरांत्र संबंधी संक्रमण वाले रोगियों में पाए जाते हैं [25] और जो इस समीक्षा का प्रमुख फोकस होगा। एडेनोवायरस कभी-कभार होने वाले प्रकोप के लिए जिम्मेदार हो सकते हैं, जैसे कि प्रजाति बी वायरस के कारण निमोनिया (जैसे, Ad3, 7, और 14) प्रतिरक्षा-सक्षम व्यक्तियों [26] या Ad40/41 प्रजाति F और Ad12, 18, और 31 प्रजाति A में , जो गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट को संक्रमित करते हैं (जैसा कि [26,27] में समीक्षा की गई है)। प्रजाति डी वायरस एक बहुत ही विविध समूह हैं और पुनर्संयोजन के लिए प्रवण हैं और आंखों के संक्रमण का एक प्रमुख कारण हैं [28]।

1.2। एडेनोवायरस कैप्सिड्स मेटास्टेबल संरचनाएं हैं

उनकी विविधता के बावजूद, सभी विज्ञापन समान संरचनात्मक और संगठनात्मक ढांचे का पालन करते हैं। एडेनोवायरस गैर-आच्छादित डीएनए वायरस होते हैं जिनमें अपेक्षाकृत बड़े, 26-45 केबी रैखिक डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए जीनोम [29–31] होते हैं। कैप्सिड ~ 70-90 एनएम व्यास का है और इसमें 20 पहलुओं और 12 कोने [32] के साथ एक आईकोसाहेड्रॉन का रूप है। कैप्सिड में तीन प्रमुख संरचनात्मक प्रोटीन (हेक्सॉन, पेंटन, और फाइबर) और विभिन्न प्रकार के छोटे सीमेंट प्रोटीन (यानी, IIIa, VI, VIII, और IX प्रजातियों सी वायरस में) होते हैं जो संरचना को स्थिर करते हैं। क्रायो-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी और एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी [24,33-36] द्वारा कई एड कैप्सिड्स की उच्च-रिज़ॉल्यूशन संरचना प्राप्त की गई है। आईकोसाहेड्रल कैप्सिड में एक छद्म-टी 25 संरचना है जिसमें कैप्सिड में उनके स्थान के आधार पर अलग-अलग ट्रिमर में इकट्ठे हुए 720 एक्सॉन हैं। कैप्सिड के 20 पहलू नौ असेंबल किए गए एक्सॉन (तथाकथित GON फॉर ग्रुप ऑफ नाइन) से बने होते हैं, जबकि 12 कोने में, एक्सॉन GOS (ग्रुप ऑफ सिक्स के लिए) में इकट्ठे होते हैं (अधिक विवरण के लिए [37,38] देखें) ). पेंटामेरिक पेंटोन बेस को 12 सिरों में डाला जाता है और उभरे हुए ट्रिमेरिक फाइबर [39,40] के आधार के रूप में कार्य करता है। प्रमुख और मामूली कैप्सिड प्रोटीन के बीच की बातचीत कैप्सिड को स्थिर करती है, मुख्य रूप से हेक्सागोन्स के साथ बातचीत के माध्यम से।

उदाहरण के लिए, GON को IX [41] द्वारा स्थिर किया जाता है; IX और IIIa स्वयं VIII के साथ उनकी बातचीत से स्थिर हैं, जो उन्हें क्रमशः GOS और GON से जोड़ता है [37]। VIII अणु GON को रेखांकित करते हैं और कैप्सिड के अंदर हेक्सागोन्स को स्थिर करने में मदद करते हैं। प्रोटीन VI भी आंतरिक वायरल लुमेन [42-44] के संपर्क में आने वाले हेक्सॉन ट्रिमर केंद्रीय गुहा को बांधकर हेक्सॉन को स्थिर करता है।

कैप्सिड वायरल जीनोम से बना वायरल कोर को घेरता है और उसकी रक्षा करता है, वायरल कोर प्रोटीन (यानी, V, VII, Mu प्रजाति C वायरस में), और टर्मिनल प्रोटीन (TP), जो सहसंयोजक के प्रत्येक 5' छोर से बंधा होता है। विज्ञापन जीनोम। माइनर कैप्सिड प्रोटीन कोर प्रोटीन के साथ इंटरैक्ट करते हैं और कैप्सिड और जीनोम के बीच संबंध स्थापित करते हैं; हालाँकि, मुख्य प्रोटीनों के बीच उनका स्थानिक संगठन खराब समझा जाता है। यह दिखाया गया है कि V VI (कैप्सिड साइड) और VII (जीनोम साइड) [45-47] के साथ बातचीत करके कैप्सिड के अंदर डीएनए को बनाए रखता है और संभवतः परमाणु छिद्र [48] पर जीनोम रिलीज में योगदान देता है। VII वायरल डीएनए से जुड़ा मुख्य कैप्सिड प्रोटीन है और कैप्सिड [49-51] के अंदर इसके संघनन को बढ़ावा देता है। VII सेलुलर कारकों [50,52-54] के माध्यम से वायरल जीनोम को प्रतिरक्षा पहचान से बचाता है। दिलचस्प बात यह है कि कैप्सिड प्रोटीन IX और प्रोटीन V केवल मास्टाडेनोवाइरिडे [55,56] में मौजूद हैं, और वायरल कैप्सिड IX [57] या प्रोटीन VII [58] के बिना उत्पादित किए जा सकते हैं, जो कैप्सिड संरचना में कुछ लचीलापन दिखाते हैं।

मानव विज्ञापनों का जीनोम ~ 45 प्रोटीन (संरचनात्मक प्रोटीन सहित) को अस्थायी रूप से विनियमित प्रतिलेखन इकाइयों [59] में व्यवस्थित करता है। प्रतिलेखन कारक E1A पहला व्यक्त प्रोटीन है और वायरल जीन अभिव्यक्ति [60] आरंभ करने के लिए आवश्यक है। जीनोम प्रत्येक छोर पर 5' एनकैप्सिडेशन सीक्वेंस और इनवर्टेड टर्मिनल रिपीट (ITR) भी रखता है जो प्रतिकृति [59,61-64] के लिए आवश्यक हैं। एडेनोवायरस एक एडेनोवायरल प्रोटीज (एवीपी) को एनकोड करता है जो कण में पैक किया जाता है और कई प्रोटीनों को संसाधित करता है (यानी, IIIa, VI, VII, VIII, µ, TP, और 52.55K प्रजाति C वायरस में) [65-67]। परिपक्व संक्रामक कणों के निर्माण के लिए यह कदम आवश्यक है और मेटास्टेबल (यानी, कम स्थिर) कैप्सिड्स के गठन को प्रेरित करता है, जो सेल अटैचमेंट और एंट्री [68,69] पर कैप्सिड डिस्सेप्लर के लिए तैयार होता है।

मानव विज्ञापनों की संरचना में प्रजाति-विशिष्ट अंतर भी हैं, उदाहरण के लिए, फाइबर की लंबाई और लचीलेपन में, जो सीधे रिसेप्टर बाइंडिंग [70-72] को प्रभावित करता है। पेंटन असेंबली में भी अंतर देखा जा सकता है। प्रजाति बी वायरस के पेंटोन इंटर-पेंटन संपर्क बना सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप वैकल्पिक और कम स्थिर वायरस जैसे कण होते हैं जो जीनोम से रहित होते हैं और कभी-कभी फाइबर के बिना होते हैं। ऐसे कणों को डोडेकाहेड्रोन कहा जाता है और विज्ञापन वैक्टर के विकल्प के रूप में प्लास्मिड या पेप्टाइड्स के सेल ट्रांसफर के लिए अध्ययन किया जाता है। डोडेकेहेड्रोन अधिकांश विज्ञापन प्रजातियों के पेंटन में मौजूद आरजीडी शॉर्ट पेप्टाइड मोटिफ को बेहतर ढंग से उजागर करते हैं, जो लक्ष्य कोशिकाओं को बांधने के लिए आवश्यक है [73,74]। कैप्सिड स्थिरता में अंतर, जैसा कि नीचे चर्चा की गई है, एक महत्वपूर्ण संपत्ति हो सकती है जो विज्ञापन कणों के प्रवेश भाग्य को निर्धारित करती है।

1.3। एडेनोवायरस एक लिटिक जीवन चक्र का पालन करते हैं

विज्ञापन संक्रमण चक्र की बड़े पैमाने पर कहीं और समीक्षा की गई है [75-77]। यहां, हम संक्षेप में जीवन चक्र के प्रवेश भाग पर ध्यान केंद्रित करते हैं, और, जब तक अन्यथा न कहा जाए, हम प्रजाति सी वायरस का उल्लेख करेंगे, जो सबसे अच्छा अध्ययन किया गया है (चित्र 1)। एडेनोवायरस कैप्सिड फाइबर का उपयोग प्राथमिक सेल अटैचमेंट अणु के रूप में करते हैं। अधिकांश विज्ञापन, प्रजाति सी वायरस सहित, लक्ष्य कोशिकाओं को बांधने के लिए कॉक्ससैकीवायरस और विज्ञापन रिसेप्टर (सीएआर) का उपयोग करते हैं [78-81]। इसके विपरीत, कुछ प्रजातियां बी वायरस अधिमानतः सीडी46 रिसेप्टर [82] या डेस्मोग्लिन 2 [83] को बांधते हैं, और कुछ प्रजातियों डी वायरस को सियालिक एसिड [84,85] या सीधे वी इंटीग्रिन के साथ बातचीत करने के लिए दिखाया गया था (तालिका 1 देखें) [ 86]।

इस प्रकार, प्रजातियों के बीच फाइबर स्विचिंग ट्रॉपिज़्म [87-89] को बदलने के लिए एक आकर्षक रणनीति है। फाइबर अणु की प्राथमिक भूमिका लक्ष्य कोशिकाओं के साथ भौतिक जुड़ाव की मध्यस्थता करना है, जिसके बाद पेंटोन और इंटीग्रिन के बीच दूसरी बातचीत होती है, जैसे वी 5 [90]। यह इंटरैक्शन आरजीडी पेप्टाइड मोटिफ द्वारा पेंटन अनुक्रम [91] में मध्यस्थ है। प्रजाति एफ वायरस के रूप में इस रूपांकन की अनुपस्थिति, कम कुशल सेल प्रविष्टि [92] से जुड़ी है। इंटीग्रिन बाइंडिंग का परिणाम कोशिका की सतह पर इंटीग्रिन क्लस्टरिंग होता है [93] जो सिग्नलिंग कैस्केड को ट्रिगर करता है, जिससे एक्टिन साइटोस्केलेटन [94,95] का पुनर्गठन होता है और क्लैथ्रिन-मेडिटेड एंडोसाइटोसिस या माइक्रोप्रिनोसाइटोसिस [96,97] के माध्यम से एंडोसाइटिक अपटेक होता है। RGD बाइंडिंग भी कैप्सिड को अस्थिर कर सकती है [98] पेंटोन और हेक्सॉन के बीच संपर्क कम करके, कैप्सिड को अनकोट करने में मदद [99]। नतीजतन, विज्ञापन कण अपना फाइबर खो देते हैं, और एंडोसोम [100-102] के अंदर अलग-अलग हेक्सोन और पेंटोन पा सकते हैं। एंडोसोम एक गतिशील ऑर्गेनेल है जो अपक्षयी लाइसोसोम में परिपक्व होने के लिए तैयार है, और विज्ञापनों को साइटोसोल में तेजी से बचना है। एंडोसोम अम्लीकरण कैप्सिड [100,103] को और कमजोर करके पलायन प्रक्रिया को तेज कर सकता है। एंडोसोम पैठ प्रक्रिया आंतरिक कैप्सिड प्रोटीन VI [103,104] की रिहाई पर निर्भर करती है।

विमोचित VI एक एन-टर्मिनल एम्फीपैथिक हेलिक्स की विशेषता है जो एंडोसोम के आंतरिक पत्रक से जुड़ता है और सकारात्मक झिल्ली वक्रता को प्रेरित करता है, जिसके परिणामस्वरूप स्थानीय रूप से सीमित झिल्ली टूटना [75,103,105,106] होता है। कोशिकाएं वायरस-प्रेरित झिल्ली फटने पर प्रतिक्रिया करती हैं और क्षतिग्रस्त अंग को साफ करने के लिए स्थानीयकृत स्वरभंग प्रतिक्रिया को सक्रिय करती हैं [107-109]। क्षरण से बचने के लिए, विज्ञापन प्रोटीन VI में एक छोटे PPxY पेप्टाइड मोटिफ के माध्यम से ऑटोफैगी को तब तक रोकते हैं जब तक कि कण साइटोसोल [104,108] की सुरक्षा तक नहीं पहुंच जाता। प्रजाति सी वायरस को शुरुआती एंडोसोम [110] से बचने के लिए दिखाया गया था। साइटोसोल [111–113] में भागने से पहले ए, बी, और डी सहित अन्य प्रजातियां पहले लाइसोसोम के लिए यातायात करती हैं, जो उन वायरस [114] द्वारा ट्रिगर की गई प्रतिरक्षा सक्रियता को प्रभावित कर सकती हैं।

एक बार जब विज्ञापन साइटोसोल तक पहुंच जाते हैं, तो वे डायनेन मोटर्स के साथ जुड़ जाते हैं और सूक्ष्मनलिका आयोजन केंद्र [115-117] तक पहुंचने के लिए सूक्ष्मनलिकाएं के साथ प्रतिगामी परिवहन का उपयोग करते हैं। मोटर बाइंडिंग संभवतः हेक्सॉन [115] द्वारा मध्यस्थता की जाती है और इसके लिए अम्लीय प्राइमिंग [118] की आवश्यकता हो सकती है। नाभिक के आसपास के क्षेत्र में, कैप्सिड परिवहन दिशात्मकता को बदलते हैं, संभवतः किनेसिन मोटर प्रोटीन से जुड़कर और परमाणु लिफाफे [115,117,119,120] पर जमा हो जाते हैं। वे परमाणु छिद्र परिसर में गोदी करते हैं, फिर कैप्सिड पूरी तरह से अलग हो जाते हैं, और जीनोम जारी किए जाते हैं और नाभिक [51,121-124] में आयात किए जाते हैं। एक बार नाभिक के अंदर, चक्र जीनोम के प्रतिलेखन सक्रियण और तत्काल प्रारंभिक E1A जीन की अभिव्यक्ति द्वारा जारी रहता है, जो अन्य सभी प्रारंभिक प्रतिलेखन इकाइयों [60,125–130] के लिए प्रतिलेखन कारक के रूप में कार्य करता है। प्रतिकृति एंजाइमों की अभिव्यक्ति के बाद, वायरल जीनोम को दोहराया जाता है और प्रतिकृति केंद्रों की परिधि में जमा होता है [131]।

फिर, प्रमुख लेट प्रमोटर [132,133] के नियंत्रण में लेट एक्सप्रेशन यूनिट से संरचनात्मक प्रोटीन व्यक्त किए जाते हैं। देर से जीन की अभिव्यक्ति सभी संरचनात्मक प्रोटीनों के उत्पादन और परमाणु संचय में परिणत होती है, जहां वे संतान में इकट्ठा होते हैं और नए संश्लेषित जीनोम को पैकेज करते हैं। अगली पीढ़ी के विज्ञापनों की न्यूक्लियर असेंबली के परिणामस्वरूप पार्टिकल इग्रेस और सेल लिसिस [42,134-136] होते हैं। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, कैप्सिड की असेंबली परिपक्वता के बाद होती है, यानी, एवीपी द्वारा संक्रामक कणों [66] का उत्पादन करने के लिए कई कैप्सिड प्रोटीन के प्रोटियोलिटिक क्लीवेज। इस प्रक्रिया के महत्व को तापमान-संवेदनशील म्यूटेंट द्वारा उदाहरण दिया गया है, Ts1 को शुरू में Ad2 में एक म्यूटाजेनेसिस स्क्रीन में पहचाना गया था। गैर-अनुमेय तापमान पर, यह उत्परिवर्ती एवीपी को पैकेज करने में विफल रहता है, और इकट्ठे कण परिपक्वता से नहीं गुजरते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अति-स्थिर कण होते हैं [137]। जिम्मेदार AVP उत्परिवर्तन आनुवंशिक रूप से इस फेनोटाइप को बनाए रखते हुए Ad5 में पेश किया गया था। Ts1 कैप्सिड्स अभी भी सेल रिसेप्टर्स से जुड़ने और एंडोसाइटोज होने में सक्षम हैं, लेकिन फिर प्रोटीन VI [103,138,139] को मुक्त करने में उनकी विफलता के कारण एंडोसोम में फंस गए हैं।

2. एडेनोवायरस का इम्यून डिटेक्शन

एडेनोवायरस व्यापक हैं, और आबादी का एक बड़ा हिस्सा इस वायरस से जूझ रहा है, मुख्यतः बचपन के दौरान। एडेनोवायरस अत्यधिक इम्युनोजेनिक होते हैं, और प्रत्येक मुठभेड़ विशिष्ट एंटी-एड इम्युनिटी के विकास को भड़काती है, दोनों जन्मजात और अनुकूली, जो जीवन भर रह सकती है। यह वायरस के खिलाफ लड़ाई में महत्वपूर्ण है और विज्ञापनों को प्रतिरक्षा-सक्षम मेजबान के लिए कम हानिकारक बनाता है, लेकिन यह एक बाधा हो सकता है जब विज्ञापनों को वैक्सीनोलॉजी या जीन थेरेपी [140,141] में एक वेक्टर के रूप में उपयोग किया जाना है। यह समझना कि विज्ञापन (और इसके वेक्टर डेरिवेटिव) प्रतिरक्षा प्रणाली को कैसे सक्रिय करते हैं, हमें टीकों की प्रभावशीलता और सुरक्षा में सुधार करने की अनुमति देगा। क्लिनिकल परीक्षण में भाग लेने वाले मरीजों से विवो में अवलोकन, स्पष्ट रूप से दिखाया गया है कि विज्ञापन-आधारित वैक्टर शक्तिशाली प्रतिरक्षा सक्रियण [142,143] प्रेरित कर सकते हैं, कभी-कभी घातक परिणाम [144]।

इसके अलावा, इन विट्रो या पशु मॉडल [145] में किए गए विभिन्न अध्ययन प्रारंभिक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को सक्रिय करने में स्वयं वायरल कण (यानी, कैप्सिड और निगमित डीएनए) की एक महत्वपूर्ण भूमिका का सुझाव देते हैं। यहां, हम संक्षेप में प्रवेश कैप्सिड से जुड़े प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं पर ध्यान केंद्रित करते हैं; अधिक गहन सिंहावलोकन के लिए, पहले प्रकाशित समीक्षाएं [146-149] देखें।

2.1। एडेनोवायरस ट्रिगर सेल आंतरिक प्रतिरक्षा

वैक्टर के रूप में विज्ञापनों के विकास के साथ, यह स्पष्ट हो गया कि विज्ञापनों द्वारा प्रेरित कोशिका-आंतरिक या सहज प्रतिरक्षा आक्रमणकारी विषाणु की प्रतिक्रिया है। दिलचस्प बात यह है कि प्रतिकृति और गैर-प्रतिकृति दोनों वायरस (यानी, यूवी-निष्क्रिय वायरस, गैर-प्रतिकृति वैक्टर, या खाली कैप्सिड्स) संक्रमित कोशिकाओं में प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया सक्रिय करते हैं, यह दर्शाता है कि इस प्रतिक्रिया में कैप्सिड की महत्वपूर्ण भूमिका है [145,150-156] .

सामान्य तौर पर, विज्ञापनों को पूरे वायरल जीवन चक्र में कई चरणों में कोशिकाओं द्वारा महसूस किया जाता है और सहज प्रतिरक्षा पथ (चित्र 1) को सक्रिय करता है। यह सक्रियण सेल सतह रिसेप्टर सीएआर के लिए एड फाइबर बाइंडिंग से शुरू होता है, जो माइटोजेन-एक्टिवेटेड प्रोटीन किनेज (एमएपीके) सिग्नलिंग को सक्रिय करता है जो ट्रांसक्रिप्शन कारक एनएफ-κबी के सक्रियण की ओर जाता है। इस ट्रिगर के परिणामस्वरूप प्रो-इंफ्लेमेटरी साइटोकिन्स (IL-6, IL-8) [157,158] का उत्पादन होता है। हालांकि, विज्ञापन प्रजातियों के आधार पर, अन्य रिसेप्टर्स का उपयोग साइटोकिन अभिव्यक्ति [159] में शामिल सिग्नलिंग कैस्केड की ताकत को संशोधित कर सकता है। वायरल पेंटोन और सेलुलर इंटीग्रिन के बीच की बातचीत प्रतिरक्षा सक्रियण का एक और ट्रिगर है। मरीन मैक्रोफेज में एक अध्ययन से पता चला है कि यह बंधन आरजीडी मूल भाव [160] के माध्यम से आईएल -1 की अभिव्यक्ति को सक्रिय करता है। यह प्रतिरक्षा कोशिकाओं तक सीमित हो सकता है, क्योंकि अन्य सेल मॉडल (जैसे, हेला, एपिथेलियल सेल लाइन) में, केमोकाइन्स और प्रो-इंफ्लेमेटरी साइटोकिन्स उत्पादन में इंटीग्रिन/आरजीडी इंटरैक्शन की भूमिका की पुष्टि नहीं की गई थी [151,161,162]। यह इंटीग्रिन के साथ बातचीत की तुलना में प्रतिरक्षा सक्रियण में आंतरिककरण प्रक्रिया की अधिक महत्वपूर्ण भूमिका का सुझाव देता है। वास्तव में, इंटीगिन के लिए पेन्टन बाइंडिंग भी फॉस्फॉइनोसाइटाइड 3-किनेज (PI3K) को सक्रिय करता है जो वायरल आंतरिककरण [163] को बढ़ाने के लिए संकेत देता है।

इसके अलावा, टीएनएफ [164] जैसे प्रो-भड़काऊ साइटोकिन्स के उत्पादन को ट्रिगर करने के लिए विज्ञापन संक्रमण पर पीआई3के सक्रियण दिखाया गया है, और प्रतिरक्षा सक्रियण [165] के लिए आंतरिककरण प्रक्रिया को आवश्यक बताया गया है। इन अध्ययनों से पता चलता है कि प्रतिरक्षा सक्रियण मुख्य रूप से आंतरिककरण के बाद के कदम पर होता है, जो पोस्ट-एंट्री सॉर्टिंग ([166] में समीक्षा) के महत्व पर प्रकाश डालता है।

एक बार एंडोसोम में, विज्ञापन टीएलआर9 जैसे इंट्राल्यूमिनल पैथोजेन-रिकॉग्निशन रिसेप्टर्स (पीआरआर) के संपर्क में आ जाते हैं, जो कि प्रतिरक्षा कोशिकाओं तक सीमित एक डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए सेंसर है। म्यूरिन मैक्रोफेज प्रो-भड़काऊ साइटोकिन्स [167] के उत्पादन को प्रेरित करने के लिए टीएलआर 9 के माध्यम से विज्ञापन वैक्टर को समझ सकते हैं। IFN / उत्पादन के लिए TLR9 की भी सख्त आवश्यकता थी जब murine प्लास्मेसीटॉइड डेंड्राइटिक कोशिकाओं (pDC) को विज्ञापन [168] के साथ चुनौती दी गई थी। हालाँकि, TLR9 नॉक-आउट माउस मॉडल में, IFN / का अभी भी उत्पादन किया गया था, यह सुझाव देते हुए कि, pDC के अलावा अन्य कोशिकाओं में, IFN उत्पादन TLR9 सिग्नलिंग [168,169] से स्वतंत्र रूप से होता है।

वायरस के एंडोसोमल एस्केप के दौरान या बाद में वायरल जीनोम (या वेक्टर जीनोम) संवेदन के लिए सुलभ हो जाते हैं। एक बार जब वे साइटोसोल तक पहुंच जाते हैं, तो उन्हें साइटोसोलिक डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए सेंसर cGAS [168,170] द्वारा महसूस किया जाता है। वायरल जीनोम की मान्यता पर, cGAS एक एंटीवायरल अवस्था को प्रेरित करते हुए, IFN / अभिव्यक्ति को चलाने के लिए प्रतिलेखन कारक IRF3 के फॉस्फोराइलेशन और परमाणु अनुवाद को बढ़ावा देता है। एंडोसोमल मार्ग को वायरल कणों के एंडोसोमल एस्केप को सुविधाजनक बनाने के लिए वायरस-प्रेरित एंडोसोमल झिल्ली क्षति की आवश्यकता होती है। झिल्ली टूटना इस प्रकार प्रतिरक्षा सक्रियण में काफी योगदान देता है, इस तथ्य से उजागर होता है कि पलायन दोषपूर्ण Ts1 उत्परिवर्ती एक पूर्ण और कुशल प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को सक्रिय करने में विफल रहता है [161,162,170,171]। एड मेम्ब्रेन पैठ पर भड़काऊ प्रतिक्रिया में एक महत्वपूर्ण भूमिका टैंक-बाइंडिंग किनेज, टीबीके1 द्वारा निभाई जाती है, जो सीजीएएस/स्टिंग पाथवे [168,170] के माध्यम से वायरल जीनोम के डाउनस्ट्रीम साइटोसोलिक सेंसिंग का हिस्सा होने का सुझाव देता है।

एडेनोवायरस मेम्ब्रेन डैमेज के परिणामस्वरूप एंडो-लाइसोसोमल कंपार्टमेंट से कैथेप्सिन बी निकलता है, जिससे ऑक्सीडेटिव तनाव होता है, जो एनएलआरपी3 इन्फ्लामेसम को सक्रिय करता है, जिसके परिणामस्वरूप आईएल -1 परिपक्वता [114] होती है। प्रजाति सी वायरस शुरुआती एंडोसोम्स से बच जाते हैं, जबकि प्रजाति बी वायरस देर से एंडोसोम्स तक ट्रैफ़िक करते हैं, संभवतः रिसेप्टर उपयोग में अंतर के कारण। देर से एंडोसोम / लाइसोसोम में अम्लीकरण लाइसोसोमल एसिड हाइड्रॉलिसिस को सक्रिय करने की अधिक संभावना है। दोनों प्रजातियाँ इन्फ्लामेसोम सक्रियता [172] को प्रेरित करती हैं, लेकिन, संभवतः एंडोसोम में रहने के समय के कारण, उनकी प्रतिक्रियाओं की सीमा भिन्न होती है। विश्व स्तर पर, प्रजाति बी वायरस प्रजाति सी वायरस [113,173,174] की तुलना में एक मजबूत जन्मजात और अनुकूली प्रतिरक्षा सक्रियण को प्रेरित करते हैं। यह समझा सकता है कि प्रजातियां बी वायरस अधिक रोगजनक क्यों हैं, जिससे प्रतिरक्षा-सक्षम मेजबान [26] में प्रकोप हो सकता है। यह आगे बताता है कि कोशिकाएं पैठ के डिब्बे (यानी, एंडोसोम बनाम लाइसोसोम, [109]) में भेदभाव कर सकती हैं और प्रतिरक्षा की दक्षता को अनुकूलित कर सकती हैं। विज्ञापन से बचने की प्रक्रिया के दौरान एंडोसोमल झिल्ली की क्षति भी अपने आप में एक खतरे का संकेत हो सकती है। जैसा कि नीचे विस्तार से चर्चा की गई है, झिल्ली क्षति का परिणाम इंट्राल्यूमिनल ग्लाइकन्स के साइटोसोलिक एक्सपोजर में होता है, जिसे सेल द्वारा खतरे के संकेतों के रूप में पहचाना जाता है (जैसा कि [109] में समीक्षा की गई है)। गैलेक्टिन द्वारा उजागर ग्लाइकन्स का पता लगाना बाद में ऑटोफैगी को सक्रिय करता है, एंटीवायरल इम्युनिटी [108] की दूसरी शाखा को ट्रिगर करता है।

2.2। Adenoviruses एक अनुकूली प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया प्रदान करते हैं और सेल एंट्री पर एंटीवायरल ऑटोफैगी को उलट देते हैं

विज्ञापनों या उनके वैक्टर द्वारा उकसाए गए जन्मजात प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाएं बाद में केमोकाइन स्राव के माध्यम से अनुकूली प्रतिरक्षा में तब्दील हो जाती हैं जो प्रतिरक्षा कोशिकाओं (न्युट्रोफिल, प्राकृतिक हत्यारे कोशिकाओं और मैक्रोफेज) को आकर्षित करती हैं और शक्तिशाली एंटीजन प्रस्तुति [153,154] को मजबूत करती हैं। एडेनोवायरस अत्यधिक इम्युनोजेनिक होते हैं, और उनके मुख्य इम्युनोजेन्स प्रमुख कैप्सिड प्रोटीन (हेक्सॉन, पेंटन और फाइबर) होते हैं जो बी कोशिकाओं [175-177] द्वारा एंटीबॉडी को निष्क्रिय करने के प्रजाति-विशिष्ट उत्पादन को ट्रिगर करते हैं।

न्यूट्रलाइजिंग एंटीबॉडी ज्यादातर हेक्सॉन प्रोटीन [178-180] के हाइपर-वेरिएबल लूप्स के खिलाफ निर्देशित होते हैं और एक ही सीरोटाइप से प्राप्त वैक्टर के रूप में विज्ञापनों के उपयोग के लिए एक प्रमुख सीमा का प्रतिनिधित्व करते हैं। कम सीरोप्रेवेलेंट या गैर-मानवीय विज्ञापनों [181–185] के उपयोग से इस समस्या को दूर किया गया है। इस एंटी-वेक्टर प्रतिरक्षा के बावजूद, जब विज्ञापनों को वैक्सीन प्लेटफॉर्म के रूप में उपयोग किया जाता है (उदाहरण के लिए, नैदानिक ​​परीक्षणों में इबोला के खिलाफ प्रतिरक्षा सुरक्षा प्राप्त करने के लिए), तब भी वे एक मजबूत बी सेल प्रतिक्रिया को प्रेरित करते हैं, जिससे वांछित वैक्सीन इम्युनोजेन के खिलाफ एंटीबॉडी का उत्पादन हो सकता है। 6 महीने तक [186]। इसके अलावा, पहले से मौजूद वेक्टर प्रतिरक्षा को उच्च वैक्सीन वेक्टर खुराक के साथ दूर किया जा सकता है, जैसा कि SARS-CoV -2 वैक्सीन वेक्टर के मामले में उच्च सेरोप्रेवलेंस AdC5 [187] पर आधारित है।

जैसा कि एंटीबॉडी को बेअसर करने के साथ होता है, विज्ञापन संक्रमण लगातार टी-सेल प्रतिरक्षा को ट्रिगर करते हैं, मुख्य रूप से सीडी 4 प्लस सक्रियण के माध्यम से। यह सुरक्षा अभी भी वयस्कों में पाई जा सकती है, जो बचपन [188-190] से लंबे समय तक चलने वाली प्रतिरक्षा का सुझाव देती है। इसके अलावा, साइटोटॉक्सिक प्रतिक्रिया [191-193] को बनाए रखने के लिए सीडी8 प्लस की सक्रियता का भी वर्णन किया गया है। यह टी-सेल सक्रियण आवश्यक रूप से सीरोटाइप-विशिष्ट नहीं है और विभिन्न विज्ञापन उपसमूहों और सीरोटाइप्स [192-194] के खिलाफ क्रॉस-प्रोटेक्शन की अनुमति देता है।

इसके अलावा, विज्ञापन से संक्रमित स्टेम सेल-प्रत्यारोपित रोगियों में, सीडी4 प्लस और सीडी8 प्लस की एक मजबूत सक्रियता का वर्णन किया गया है [195]। यह सक्रियता हेक्सोन पेप्टाइड्स के खिलाफ निर्देशित है और प्रतिरक्षा सुरक्षा में सीडी 4 प्लस और सीडी 8 प्लस टी-सेल सक्रियण दोनों की प्रमुख भूमिका पर जोर देते हुए एड विरेमिया की निकासी की ओर ले जाती है। जबकि यह टी-सेल-आधारित प्रतिरक्षा विज्ञापन कण के खिलाफ निर्देशित होती है, विज्ञापन भी वैक्सीन एंटीजन के खिलाफ टीसेल प्रतिक्रिया के आधार पर मजबूत सेलुलर प्रतिरक्षा को ट्रिगर करते हैं, जो वैक्सीन प्लेटफॉर्म के रूप में पुनः संयोजक विज्ञापन वैक्टर का उपयोग करते समय लंबे समय तक चलने वाली प्रतिरक्षा के लिए एक फायदा है [196,197 ]। महत्वपूर्ण रूप से, नैदानिक ​​परीक्षणों के डेटा ने पुष्टि की है कि जब विज्ञापन को एक वैक्सीन प्लेटफॉर्म के रूप में उपयोग किया जाता है (ट्रांसजीन के रूप में वांछित प्रतिजन के साथ), तो यह साइटोटॉक्सिक सीडी8 प्लस टी-सेल और सीडी4 प्लस टी-सेल सक्रियण दोनों को प्रेरित करता है, जिससे मेमोरी इम्युनिटी के खिलाफ अग्रणी होता है। अभिव्यक्त ट्रांसजीन [184,186,198-202]।

टी-सेल सक्रियण प्रमुख हिस्टोकंपैटिबिलिटी कॉम्प्लेक्स (एमएचसी) के माध्यम से वायरल पेप्टाइड्स की प्रस्तुति पर निर्भर करता है। संक्षेप में, MHC वर्ग I द्वारा एंटीजन प्रस्तुति प्रोटीसोमल डिग्रेडेशन से उत्पन्न होती है, और प्राप्त पेप्टाइड्स सीडी 8 प्लस टी-सेल सक्रियण को प्रेरित करेंगे, जिससे साइटोटोक्सिक टी-सेल प्रतिक्रिया के प्राइमिंग और प्रसार की अनुमति मिलती है। लाइसोसोमल प्रोटियोलिसिस से एमएचसी वर्ग II एंटीजन प्रस्तुति परिणाम, और परिणामी पेप्टाइड्स प्रस्तुति पर सीडी 4 प्लस टी-सेल सक्रियण को प्रेरित करेंगे, बी कोशिकाओं के बाद के सक्रियण को ट्रिगर करेंगे [203]। अब यह अच्छी तरह से विशेषता है कि ऑटोफैगी एमएचसी वर्ग II अणुओं [204] में पेप्टाइड प्रस्तुति को बढ़ावा देती है। आश्चर्य नहीं कि ऑटोफैगी संक्रमण के खिलाफ सबसे पुराने रक्षा तंत्रों में से एक है और हमलावर रोगजनकों के खिलाफ सेलुलर प्रदर्शनों की सूची का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, जो जन्मजात और अनुकूली प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया दोनों में भाग लेते हैं। यह सीधे गिरावट के लिए एक रोगज़नक़ को अनुक्रमित कर सकता है (xenophagy) और प्रतिरक्षा प्रणाली [205-207] के लिए इसकी प्रस्तुति में भाग लेता है। मैक्रोऑटोफैगी (जिसे आमतौर पर ऑटोफैगी कहा जाता है) एक संरक्षित लाइसोसोमल डिग्रेडेशन पाथवे है जो होमियोस्टेसिस और जन्मजात और अनुकूली प्रतिरक्षा [208-210] जैसी कई मूलभूत शारीरिक प्रक्रियाओं में भाग लेता है। ऑटोफैगी को "ऑटोफैगोसोम" नामक एक डबल झिल्ली पुटिका के गठन की विशेषता है जो साइटोप्लाज्मिक कार्गो (यानी, ऑर्गेनेल, समुच्चय और रोगजनकों) को गिरावट (चित्रा 2) के लिए नियत करती है। इस प्रक्रिया के दौरान, कार्गो युक्त ऑटोफैगोसोम लाइसोसोम के साथ फ्यूज हो जाते हैं और उन्हें पुनर्नवीनीकरण किया जाता है।

MHC वर्ग I और वर्ग II [204] दोनों के लिए ऑटोफैगी के माध्यम से एंटीजन प्रस्तुति का वर्णन किया गया है। ऑटोफैगी को शामिल करने के बाद, इंट्रासेल्युलर एंटीजन ऑटोफैगोसोम में संलग्न होते हैं, एमएचसी वर्ग II के साथ फ्यूज़िंग करते हैं जिसमें उन्हें बाहरी रोगज़नक़ सामग्री (चित्र 2) [211] प्रदान करने के लिए डिब्बे होते हैं। इस विशेष एमएचसी वर्ग II एंटीजन प्रस्तुति में ऑटोफैगी की भूमिका को सबसे पहले एपस्टीन-बार वायरस संक्रमण के लिए वर्णित किया गया था, जहां ऑटोफैगी के निषेध के कारण सीडी4 प्लस टी-सेल सक्रियण [212,213] में कमी आई थी। आज तक, उदाहरणों में हर्पीज सिम्प्लेक्स वायरस [214], इन्फ्लूएंजा वायरस [215], और मानव इम्यूनोडेफिशियेंसी वायरस टाइप 1 (एचआईवी -1) [216] सहित कई वायरस शामिल हैं, और संभवतः विज्ञापनों तक फैले हुए हैं (नीचे देखें)। MHC वर्ग II प्रस्तुति ऑटोफैगी की प्रक्रिया के अनुरूप है क्योंकि यह एक साइटोसोलिक रक्षा तंत्र है। Autophagy भी MHC वर्ग II बाह्य प्रतिजनों [214] की क्रॉस-प्रस्तुति में शामिल है। वास्तव में, ऑटोफैगी मशीनरी (और विशेष रूप से ATG5) कार्यात्मक होने पर बाह्य ओवलब्यूमिन की MHC प्रस्तुति अधिक कुशल होती है, और बाह्य सामग्री के उत्थान को LC 3- संबंधित फागोसाइटोसिस नामक ऑटोफैगी के गैर-कैनोनिकल रूप को शामिल करने के लिए दिखाया गया था। एलएपी) [217]।

एक बार LAP-some में मौजूद होने के बाद, MHC वर्ग II प्रस्तुति [218] के माध्यम से कुछ बाह्य प्रतिजनों को उजागर किया जा सकता है। MHC वर्ग I प्रस्तुति में कुछ हद तक ऑटोफैगी भी शामिल है, हालांकि एंटीजन प्रोसेसिंग (TAP) कॉम्प्लेक्स [219] से जुड़े ट्रांसपोर्टर पर सख्ती से निर्भर तंत्र के माध्यम से एपिटोप्स के विशाल बहुमत को प्रस्तुत किया जाता है। ऑटोफैगी द्वारा मध्यस्थता वाली टीएपी-स्वतंत्र प्रस्तुति अब तक केवल टीएपी की कमी की स्थिति [219,220] के तहत दिखाई गई थी। यदि प्रस्तुति का यह तरीका वास्तव में मौजूद है तो विवादास्पद रहता है [221] और अन्यत्र चर्चा की जाती है [204,222,223]।

MHC प्रस्तुतियों को रोकने के लिए, विज्ञापन कोशिकाओं में MHC प्रस्तुति प्रणाली [224-228] को कमजोर करने के लिए अपने जीनोम, अर्थात् E3 क्षेत्र का एक बड़ा हिस्सा समर्पित करते हैं। अधिकांश (वैक्सीन) वैक्टर में, ये जीन अनुपस्थित हैं, और हाल के काम से पता चलता है कि MHC द्वारा प्रतिजन प्रस्तुति को बढ़ाने से विज्ञापन वैक्सीन दक्षता [229,230] में सुधार हो सकता है। Ad-प्रेरित प्रतिरक्षा [108,229] में MHC वर्ग II प्रस्तुति के लिए Ad एंटीजन को संसाधित करने में Autophagy एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

मॉन्टेस्पैन एट अल। दिखाया गया है कि विज्ञापन एंडोसोम पैठ पर ऑटोफैगी को प्रेरित करते हैं और इस प्रक्रिया में ऑटोफैगी द्वारा साफ किए गए कणों को कुशलता से प्रतिरक्षा प्रणाली [108] में प्रस्तुत किया जाता है। यह अवलोकन क्लेन एट अल द्वारा प्रकाशित अध्ययन के अनुरूप है। दिखा रहा है कि ऑनकोलिटिक विज्ञापनों के संदर्भ में, वायरल एंटीजन जेएनके-आश्रित ऑटोफैगी [229] द्वारा परिपक्व होते हैं। हालांकि, कैंसर के संदर्भ में ऑटोफैगी दोहरी भूमिका निभाती है। होमियोस्टैसिस कीपर के रूप में, ऑटोफैगी ट्यूमर की शुरुआत [231] को सीमित करती है, जबकि उन्नत कैंसर में ऑटोफैगी ट्यूमर के विकास [232,233] के पक्ष में एक जीवित प्रक्रिया के रूप में कार्य करती है। इस प्रकार, ऑनकोलिटिक वैक्टर के संदर्भ में, ट्यूमर-विशिष्ट ऑटोफैगी सुविधाओं का सावधानीपूर्वक मूल्यांकन किया जाना चाहिए।

3. एडेनोवायरस (वैक्सीन) वैक्टर के रूप में

एक वायरस के वैश्वीकरण में इसके प्राकृतिक गुणों का शोषण शामिल है, साथ ही साथ संबद्ध जैविक जोखिम को कम करता है। इन शब्दों में, टीके के विकास के लिए विज्ञापन उत्कृष्ट वेक्टर उम्मीदवार हैं [234]। एडेनोवायरस वैक्टर स्थिर होते हैं, उच्च टिटर तक उत्पादन करना आसान होता है, और बड़ी क्लोनिंग क्षमता होती है। यह एक ट्रांसजीन के सम्मिलन की अनुमति देता है, अर्थात, पसंद के प्रतिजन को व्यक्त करने के लिए। उनके पास एक व्यापक संक्रामक स्पेक्ट्रम है और गैर-विभाजित कोशिकाओं को स्थानांतरित करता है, और उनका जीनोम गैर-एकीकृत [1] है। जैसा कि ऊपर बताया गया है, वे एंटीजन-पेश करने वाली कोशिकाओं (एपीसी) में एक भड़काऊ प्रतिक्रिया भी भड़काते हैं जो कुशलतापूर्वक टीकाकरण के लिए आवश्यक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को बढ़ाने के लिए एक सहायक कार्य करता है [2,3,142,235,236]।

इसके अलावा, विज्ञापन-व्युत्पन्न वेक्टरों को उनकी सुरक्षा [237,238] साबित करने के लिए प्रीक्लिनिकल और क्लिनिकल परीक्षणों में बड़े पैमाने पर उपयोग किया गया है। प्रतिकृति चक्र के अवांछित हिस्से को खत्म करने के लिए, वायरल प्रतिकृति को सेल लिसिस और वायरल प्रसार को रोकने के लिए दबाने की जरूरत है। एडेनोवायरस वेक्टर विकास 1990 के दशक की शुरुआत में चिकित्सीय दृष्टिकोणों की एक बड़ी श्रृंखला के लिए एक मंच के रूप में शुरू हुआ, जैसे कि जीन थेरेपी, ऑनकोलिटिक वैक्टर और वैक्सीन विकास। अधिकांश शुरुआती वेक्टर विकास प्रजाति सी वायरस के संशोधित संस्करण थे।

3.1। एडेनोवायरस वेक्टर विकास, एक पीढ़ीगत दृष्टिकोण

विज्ञापन वेक्टर की पहली पीढ़ी को वायरल जीनोम से E1 और E3 क्षेत्र को हटाकर बनाया गया था, विशेष रूप से तत्काल प्रारंभिक प्रतिलेखन कारक को कूटबद्ध करके, इन वैक्टरों को प्रतिकृति बनाने से रोका गया। नियामक अनुक्रम [239–241] के साथ एक ट्रांसजीन डालने के लिए इन वैक्टरों की क्लोनिंग क्षमता लगभग 8 kb थी। पहली पीढ़ी के वैक्टर मानव भ्रूण के गुर्दे (HEK) कोशिकाओं में उत्पादित किए गए थे जो कि Ad5 वायरल जीनोम के एक भाग के साथ परिवर्तित हो गए थे जो E1 क्षेत्र को ट्रांस [242-247] में पूरक करता है। इस प्रणाली की प्रमुख कमियों में से एक यह है कि यह सहज पुनर्संयोजन [248] के बाद प्रतिकृति-सक्षम जीनोम के पुनर्गठन की अनुमति देती है। E3 का अतिरिक्त विलोपन, जो वेक्टर उत्पादन के लिए आवश्यक नहीं है, ट्रांसजेन कैसेट [243] के आकार को बढ़ाता है और एक बेहतर प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया [240] को बढ़ावा देता है।

दुर्भाग्य से, पहली पीढ़ी के विज्ञापन वैक्टर पूरी तरह से ट्रांसक्रिप्शनल रूप से निष्क्रिय नहीं थे और अभी भी वायरल कैप्सिड प्रोटीन के खिलाफ एक मजबूत प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया प्राप्त की थी जो बेसलाइन स्तर [141,249,250] पर व्यक्त की गई थी। इस लेंटिवेक्टर इम्युनिटी ने वेक्टर विषाक्तता और ट्रांसड्यूस्ड कोशिकाओं के अल्पकालिक उन्मूलन में योगदान दिया [145]। विज्ञापन वैक्टर की दूसरी पीढ़ी में अतिरिक्त रूप से वेक्टर जीनोम से E2 और E4 क्षेत्र हटा दिए गए थे। E2 प्रतिकृति एंजाइम और E4 अतिरिक्त नियामक प्रोटीन [251–253] को कूटबद्ध करता है। इसने 10.5 kb के ट्रांसजेन अनुक्रमों के लिए जगह की अनुमति दी, जिसमें चार एक्सप्रेशन कैसेट [254] तक शामिल हैं। इसी तरह, पूरक विलोपन ने अवांछित पुनर्संयोजन और लंबे समय तक ट्रांसजेन अभिव्यक्ति [255] को दृढ़ता से कम कर दिया। यह शायद एक कम विपथन वायरल जीन अभिव्यक्ति का परिणाम था जो एंटी-वेक्टर प्रतिरक्षा [141,250,251] को और कम कर देता है। तीसरी पीढ़ी के एडेनोवायरल वैक्टर वैचारिक रूप से भिन्न हैं। इनमें एक पैकेज्ड वेक्टर जीनोम और एक नॉन-पैकेज्ड वायरल जीनोम (हेल्पर वायरस) होता है जो वेक्टर कणों का उत्पादन करता है। ऐसे वैक्टर को "हेल्पर-डिपेंडेंट", "गटलेस" या "हाई-कैपेसिटी" (HC-Ad) वैक्टर के रूप में भी जाना जाता है। उनके पास उच्चतम संभव क्लोनिंग क्षमता है और वे 36 केबी [256-258] तक के अनुक्रम ले सकते हैं। उच्च-क्षमता वाले विज्ञापनों में आईटीआर और एक लघु एनकैप्सिडेशन सिग्नल को छोड़कर किसी भी वायरल कोडिंग अनुक्रम का अभाव होता है जो जीनोम पैकेजिंग की अनुमति देता है और जो हेल्पर वायरस [259-262] से अनुपस्थित है। इस रणनीति ने हमें अंत में अधिकांश एंटी-वेक्टर प्रतिरक्षा को दूर करने की अनुमति दी है, जिससे ट्रांसजीन [263-267] की दीर्घकालिक अभिव्यक्ति की अनुमति मिलती है। हालाँकि, HC-विज्ञापन वर्तमान वैक्सीन वेक्टर प्रदर्शनों की सूची का हिस्सा नहीं हैं।

3.2। एडेनोवायरस एक वैक्सीन वेक्टर के रूप में

विज्ञापन वैक्टर का शोषण कैसे किया गया है, इसकी खोज करने से पहले, यह उल्लेख करना उल्लेखनीय है कि विज्ञापन प्रजाति बी वायरस टाइप 4 और टाइप 7 के खिलाफ टीकाकरण 1970 के दशक की शुरुआत में [268] विकसित किया गया था। संयुक्त राज्य अमेरिका में सैन्य भर्तियों के लिए 2011 से यह मौखिक जीवित टीका अनिवार्य है और नाटकीय रूप से संक्रमण दर में कमी आई है, जो लगभग शून्य [269-271] तक पहुंच गई है। इसने एक टीके के रूप में विज्ञापनों की आंतरिक दक्षता और सुरक्षा पर प्रकाश डाला और विज्ञापनों को एक टीकाकरण मंच के रूप में उपयोग करने के लिए क्षेत्र खोल दिया। आज तक, 200 से अधिक विज्ञापन-आधारित टीकों ने नैदानिक ​​परीक्षणों [272] में प्रवेश किया है। उनमें से कई एचआईवी -1 और इबोला [230,273,274] जैसे संक्रामक रोगजनकों के खिलाफ निर्देशित हैं। एडेनोवायरस-आधारित टीके बिना कमियों के नहीं हैं। प्रजाति सी वायरस Ad5 पर आधारित एक हाल ही में विकसित एंटी-एचआईवी वैक्सीन ने एचआईवी -1 गैग, पोल और नेफ जीन [275,276] को व्यक्त करने वाले वैक्टर के मिश्रण का उपयोग किया। वैक्टर सुरक्षित, इम्युनोजेनिक और अच्छी तरह से सहन करने वाले थे। दुर्भाग्य से, परिणामी STEP क्लिनिकल परीक्षण को समय से पहले [277-279] रोकना पड़ा। न केवल इस टीके को एचआईवी संक्रमण से बचाने के लिए नहीं दिखाया गया है, बल्कि महामारी विज्ञान के आंकड़ों ने सुझाव दिया है कि इस मामले में विज्ञापन के साथ टीकाकरण से एचआईवी संक्रमण का खतरा बढ़ गया है [280-282]। Ad5 के खिलाफ पहले से मौजूद प्रतिरक्षा होने की पहचान संभावित पोस्ट-टीकाकरण जोखिम कारक [283,284] के रूप में की गई थी। हालांकि, इसी तरह के अध्ययन [285,286] में इस अवलोकन की पुष्टि नहीं हुई थी और यांत्रिक रूप से अस्पष्ट [287,288] बनी हुई है। एचआईवी के बाद, पश्चिमी अफ्रीका में बार-बार होने वाले खतरे इबोला (एड-ईबीओवी) के खिलाफ लड़ाई में विज्ञापन-आधारित वेक्टर टीके विकसित किए गए हैं [289]। सभी एड-ईबीओवी टीके इबोला ग्लाइकोप्रोटीन (जीपी) का उपयोग वैक्सीन एंटीजन के रूप में करते हैं। कृन्तकों और प्राइमेट्स में शुरुआती प्रीक्लिनिकल परीक्षणों में Ad5 का इस्तेमाल किया गया और न्यूट्रलाइजिंग एंटीबॉडीज और CD8 प्लस एक्टिवेशन [273,290-292] के उत्पादन के साथ 3 महीने में सुरक्षा दिखाई गई। यह टीका दूसरे चरण के नैदानिक ​​परीक्षण से गुज़रा; हालांकि, टीकाकरण की गई आबादी में Ad5 के लिए पहले से मौजूद प्रतिरक्षा ने एलीसिटेड न्यूट्रलाइजिंग एंटीबॉडी [293-297] के स्तर में भिन्नता पैदा की है। इस मुद्दे को दूर करने के लिए, कम प्रचलित प्रजाति D Ad26 पर आधारित टीके विकसित किए गए हैं [186,298,299]।

हालांकि, Ad26 मनुष्यों में कम इम्युनोजेनिक है, जिसके परिणामस्वरूप टीकाकरण की क्षमता कम हो जाती है, और खसरा वायरस-आधारित वैक्सीन (MVA) का उपयोग करके प्राइम-बूस्ट की आवश्यकता होती है। यह टीकाकरण व्यवस्था तीसरे चरण के क्लिनिकल परीक्षण [289,300,301] तक पहुंच गई है। गैर-मानवीय विज्ञापन वैक्टर का उपयोग भी विकास के अधीन रहा है [184]। EBOV के खिलाफ एक वैक्सीन प्लेटफॉर्म के रूप में चिंपैंजी ChAd3 के उपयोग ने कृन्तकों और चिंपांज़ी [302,303] में सुरक्षा दिखाई, और उन वैक्टरों को नियोजित करने वाले नैदानिक ​​​​परीक्षण प्रगति के विभिन्न चरणों में हैं [17,300,301,304–306]।

अभी हाल तक, एचआईवी -1 और ईबीओवी टीके विज्ञापन वेक्टर-आधारित टीकों के अनुप्रयोग के दो मुख्य उदाहरण थे, लेकिन वे अकेले नहीं हैं। माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस [307–310], डेंगू वायरस [311–313], हेपेटाइटिस बी और सी [314–320], रेबीज [321–324], या इन्फ्लूएंजा जैसे विभिन्न रोगजनकों के खिलाफ विज्ञापन वैक्सीन वैक्टर को नियोजित करने के लिए अलग-अलग प्रयास किए गए हैं। [325-328]। हालांकि, उनकी प्रभावकारिता हमेशा अपेक्षाओं से कम थी (अधिक विवरण के लिए, [18,142,300,329] देखें)। EBOV वैक्सीन उम्मीदवार एकमात्र व्यावहारिक रूप से लागू विज्ञापन वैक्सीन बना हुआ है और कांगो लोकतांत्रिक गणराज्य में कुछ प्रतिबंधों के साथ इसका उपयोग किया जाता है। यह टीका Ad26 प्रकार (Ad26-ZEBOV/MVA-BN-FILO) पर आधारित है, और मई 2020 तक, 20,339 लोगों को टीकाकरण की पहली खुराक दी गई थी, और 9560 को पूरी तरह से टीका लगाया गया था [230,301,330]।

SARS-CoV -2 महामारी के जवाब में एडेनोवायरस-वेक्टराइज़्ड टीकों को सार्वजनिक रूप से काफी बढ़ावा मिला है। स्थिति की तात्कालिकता ने उनके विकास को भुनाना संभव बना दिया है, जिसमें कोरोनविर्यूज़ के खिलाफ बनाए गए टीकों के साथ प्राप्त अनुभव भी शामिल है, जो पिछले क्षेत्रीय रूप से सीमित SARS-CoV -1 के प्रकोप [331] का कारण बना। कोरोनावायरस स्पाइक (एस) ग्लाइकोप्रोटीन को कोरोनावायरस संक्रमण [332,333] के लिए प्रतिरक्षा के लिए सर्वश्रेष्ठ वैक्सीन एंटीजन के रूप में पहचाना गया था। आज तक, चार विज्ञापन वेक्टर टीके, सभी स्पाइक एंटीजन को कूटबद्ध करते हैं, एक उन्नत अवस्था में हैं और दुनिया के बड़े हिस्सों में आपातकालीन उपयोग के लिए प्रदान किए गए हैं। लागू वेक्टर रणनीतियाँ थोड़ी भिन्न हैं, लेकिन अनिवार्य रूप से पहली पीढ़ी के वैक्टर का उपयोग शामिल है। वे प्रजाति C विज्ञापन5-आधारित वैक्टर (विज्ञापन5-nCoV) का उपयोग करने से लेकर उच्च वेक्टर खुराक (CanSino) [187,334] के साथ पहले से मौजूद प्रतिरक्षा पर काबू पाने से लेकर कम प्रचलित प्रजाति D वायरस के उपयोग तक हैं Ad26, एक स्थिर स्पाइक ग्लाइकोप्रोटीन (JNJ-78436735/Ad26.COV2.S) [335] का उपयोग करते हुए। एक वैकल्पिक तरीका ChAdOx1-S-(AZD1222) का उपयोग करता है, जो कि चिंपैंजी का एक विज्ञापन वेक्टर है [336,337]। वेक्टर प्रतिरक्षा (Gam-COVIDVac/Sputnik V) पर काबू पाने के लिए विषम प्राइम-बूस्ट रणनीति के आधार पर उपयोग में आने वाला एकमात्र टीका पहले एक विज्ञापन26-आधारित वेक्टर लागू करता है और फिर बूस्टर इंजेक्शन में एक Ad5 वेक्टर [338,339] का उपयोग करता है। सभी मामलों में, नैदानिक ​​परीक्षण डेटा बहुत ही आशाजनक रहा है, जो उच्च स्तर की प्रेरित सुरक्षात्मक प्रतिरक्षा दिखा रहा है, और विज्ञापन-आधारित टीकों के उपयोग के लिए कई देशों में आपातकालीन उपयोग की अनुमति दी गई है। इसके अलावा, विभिन्न देशों में चल रहे टीकाकरण अभियानों के महामारी विज्ञान सर्वेक्षण विज्ञापन-आधारित SARS-CoV-2 टीकों के उपयोग में भारी सफलता का सुझाव देते हैं।

4. एडेनोवायरस (वैक्सीन) वेक्टर प्रभावकारिता को संशोधित करना, कैप्सिड मार्ग का नेतृत्व करता है

एडेनोवायरस (वैक्सीन) वेक्टर डिजाइन को कई कारकों को ध्यान में रखना पड़ता है। इनमें एन्कोडेड एंटीजन की एक लंबी और निरंतर अभिव्यक्ति को बनाए रखना और एक प्रतिरक्षात्मक संदर्भ (सहायक प्रभाव) की सक्रियता शामिल है जो एंटीजन अभिव्यक्ति के कुशल अनुवाद को इम्युनोजेन के खिलाफ निर्देशित एक सतत अनुकूली प्रतिरक्षा में अनुमति देता है लेकिन वेक्टर के खिलाफ नहीं। इम्यूनोलॉजिकल संदर्भ सहज प्रतिरक्षा सक्रियता द्वारा प्रदान किया जाता है जो कि प्रशासन के दौरान वैक्सीन वेक्टर प्राप्त करता है। इस संदर्भ में, जिस दक्षता के साथ सहज प्रतिरक्षा सेंसर वेक्टर का पता लगाते हैं, वह महत्वपूर्ण है, और बदले में अनुकूली प्रतिक्रिया के आयाम को निर्धारित करेगा। जैसा कि ऊपर के खंडों में वर्णित है, जन्मजात प्रतिरक्षा संवेदन मुख्य रूप से प्रवेश के बाद के स्तर पर हो रहा है, जो विज्ञापन एंडोसोम पैठ के साथ सहवर्ती है। (वैक्सीन) प्रतिजन की कुशल अभिव्यक्ति तब वेक्टर निकासी के स्तर बनाम सफल वितरण और वेक्टर जीनोम की नाभिक में अभिव्यक्ति के बीच संतुलन पर निर्भर करती है। कैप्सिड डिस्प्ले वैक्टर के विकास के साथ, प्रतिरक्षा सक्रियता को दूर करने के लिए ट्रांसजेन की अभिव्यक्ति की आवश्यकता नहीं है। यह रणनीति एड कैप्सिड प्रोटीन में रुचि के एक एपिटोप के सम्मिलन पर आधारित है, जिससे इसका प्रतिरक्षा प्रणाली पर सीधा प्रभाव पड़ता है। यहां तक ​​कि अगर इस दृष्टिकोण के कुछ फायदे हैं, तो अधिकांश वैक्सीन वैक्टर आनुवंशिक रूप से एन्कोडेड जीनों पर भरोसा करते हैं। कैप्सिड डिस्प्ले वैक्टर पर आगे पढ़ने के लिए, कृपया इन समीक्षाओं को देखें, [340,341]।

एक वायरल वेक्टर के खिलाफ पहले से मौजूद प्रतिरक्षा (उदाहरण के लिए, सी वायरस Ad5 प्रजाति के खिलाफ 30-90 प्रतिशत, भौगोलिक स्थिति के आधार पर) वेक्टर तेज को कम कर सकता है और प्रतिजन अभिव्यक्ति और परिणामी प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को कम कर सकता है [342-344]। एंटी-वेक्टर प्रतिरक्षा को कम करने के लिए कई रणनीतियों का विकास किया गया है और हाल ही में इसकी समीक्षा की गई है [249]। संक्षेप में, तटस्थ करने वाले एंटीबॉडी मुख्य रूप से एक्सॉन के हाइपरवेरिएबल लूप को पहचानते हैं और इसके परिणामस्वरूप सीरोटाइप-विशिष्ट [178-180] हैं। इसलिए इन हाइपरवेरिएबल लूपों को दूसरे, कम प्रचलित सीरोटाइप [178,345] से बदला जा सकता है। यह वेक्टर को बेअसर और निष्क्रिय होने से रोकता है। जैसा कि Ad5 सबसे अधिक सेरोप्रीवेलेंट प्रकार है, Ad26, Ad35, या गैर-मानवीय विज्ञापनों जैसे दुर्लभ सीरोटाइप का उपयोग करने से भी इस समस्या से बचा जा सकता है [177,346–350]।

हालांकि, दुर्लभ प्रकारों के उपयोग की एक बड़ी कमी उनकी कम प्रतिरक्षण क्षमता है जो उन्हें टीका विकास के संबंध में कम कुशल बनाती है [298]। इसलिए, सबसे कुशल वेक्टर प्राप्त करने के लिए वेक्टर इम्यूनोजेनेसिटी बढ़ाने के लिए रणनीतियों के समानांतर एंटी-वेक्टर प्रतिरक्षा को कम करने की रणनीति विकसित की जानी चाहिए। भले ही वेक्टर के खिलाफ एंटीबॉडी को बेअसर करने का प्रारंभिक स्तर कम हो, किसी दिए गए वेक्टर प्रकार के साथ टीकाकरण एक प्रतिक्रिया को ट्रिगर कर सकता है जो इसके भविष्य के उपयोग को रोकता है। एंटी-वेक्टर प्रतिक्रिया का प्राइमिंग प्रवेश के बाद के स्तर पर भी होता है, जब वेक्टर कणों को स्वयं एंटीजन के रूप में छांटा और संसाधित किया जाता है। टीकाकरण की सफलता के लिए प्रतिरक्षात्मक रूप से अनुकूल संदर्भ प्राप्त करना वेक्टर प्रतिरक्षा के लिए बढ़ी हुई प्राइमिंग की कीमत पर आ सकता है। ग्रहण के बाद विज्ञापन वैक्टर के भाग्य का निर्धारण करने वाले मापदंडों को समझना वेक्टर डिजाइन के लिए एक अवसर प्रदान कर सकता है।

4.1। स्थिरता प्रजातियों में निहित है

रिसेप्टर-मध्यस्थता तेज और एंडो-लाइसोसोमल डिब्बे से बचना विज्ञापन संक्रमण और वेक्टर पारगमन की पहचान है। प्रारंभिक उठाव सेल रिसेप्टर्स के साथ वायरस फाइबर और पेंटोन अणुओं की बातचीत से निर्धारित होता है। फाइबर और पेंटन सभी विज्ञापनों के लिए आम हैं, लेकिन, उनकी प्रजातियों के अनुसार, वे विभिन्न सेलुलर रिसेप्टर्स (तालिका 1) से जुड़ते हैं। प्रजाति सी वायरस सीएआर का उपयोग करते हैं, और प्रवेश करने वाले कण प्रारंभिक एंडोसोमल कंपार्टमेंट [79] से निकल जाते हैं। यदि प्रजाति C वायरस (Ad5) को प्रजाति B वायरस (Ad16) से एक फाइबर अणु को शामिल करने के लिए इंजीनियर किया जाता है, तो परिणामी कण (Ad5F16) फिर लाइसोसोमल कम्पार्टमेंट से निकल जाता है (जैसा कि लाइसोसोमल मार्कर LAMP1 के साथ धुंधला होकर दिखाया गया है) प्रारंभिक के बजाय एंडोसोम [351]। लाइसोसोम से इस विलंबित पलायन को सभी परीक्षित प्रजातियों बी वायरस [111,352,353] के साथ साझा किया गया एक विशेषता है।

इसके अलावा, हाइब्रिड Ad5F16 के साथ-साथ प्रजाति B वायरस प्रजाति C वायरस [159,351] की तुलना में एक मजबूत समर्थक भड़काऊ प्रतिक्रिया प्राप्त करते हैं। यह प्रतिरक्षा कोशिकाओं [354] में इंट्राल्यूमिनल टीएलआर9 के माध्यम से बढ़ी हुई पहचान के लिए जिम्मेदार है। इसके अलावा, लाइसोसोमल झिल्ली क्षति, शुरुआती एंडोसोम क्षति के विपरीत, मजबूत ऑक्सीडेटिव तनाव का कारण बनती है। लाइसोसोम टूटना कैथेप्सिन बी जैसे लाइसोसोमल हाइड्रॉलिसिस को सह-रिलीज़ करता है जो माइटोकॉन्ड्रिया को नुकसान पहुंचा सकता है, इस प्रकार इन्फ्लामासोम सक्रियण [355-357] के माध्यम से क्षति प्रतिक्रिया को बढ़ाता है। एड अपटेक प्रक्रिया कैप्सिड को अस्थिर कर देती है, जिससे वायरल प्रोटीन VI [103,106] की रिहाई हो जाती है। जारी प्रोटीन VI तब वायरस को साइटोसोल तक पहुंच प्राप्त करने की अनुमति देने के लिए एंडो-लाइसोसोमल डिब्बे के भीतर से झिल्ली में प्रवेश करता है। प्रजातियों सी और बी की तुलना से पता चलता है कि दोनों वायरस साइटोसोल प्रविष्टि और जीनोम डिलीवरी में समान रूप से कुशल हैं, लेकिन उनके बचने के कैनेटीक्स [111] में भिन्न हैं। तथ्य यह है कि एक साधारण फाइबर स्वैप प्रवेश और इम्युनोजेनिक गुणों को प्रजाति बी से प्रजाति सी वायरस में स्थानांतरित कर सकता है, उल्लेखनीय है। यह अवधारणा का प्रमाण प्रदान करता है कि विशिष्ट गुणों वाले हाइब्रिड वैक्टर को डिज़ाइन किया जा सकता है। अंतर्निहित अंतर यह प्रतीत होता है कि प्रजाति बी वायरस (या हाइब्रिड वायरस) में प्रोटीन VI रिलीज में देरी हो रही है और इसके लिए या तो अम्लीकरण या अन्य, अज्ञात डिसएस्पेशन ट्रिगर की आवश्यकता हो सकती है।

चूंकि इस मामले में प्रोटीन VI रिलीज में देरी हो रही है, यह बढ़ी हुई कैप्सिड स्थिरता को दर्शा सकता है। दरअसल, प्रजाति C Ad5 वायरस को सेल बाइंडिंग पर फाइबर अणु को रिलीज करने के लिए दिखाया गया था, जो कि कैप्सिड को कमजोर करने और प्रोटीन VI रिलीज के लिए डिसएस्पेशन प्रक्रिया को प्रमुख बनाने के लिए माना गया कदम है। इस संदर्भ में, फाइबर रहित Ad5 को देशी कणों [358] की तुलना में कम स्थिर दिखाया गया। इसके विपरीत, गैर-परिपक्व, अति स्थिर Ts1 Ad2/5 फाइबर या प्रोटीन VI जारी नहीं करते हैं और सूजन के खराब प्रेरक हैं, क्योंकि वे न तो TLR9 को ट्रिगर कर रहे हैं और न ही झिल्ली को नुकसान पहुंचा रहे हैं [114,138,359,360]।

क्या प्रजाति बी के साथ फाइबर की अदला-बदली प्रारंभिक फाइबर रिलीज को रोकती है और प्रजाति सी कैप्सिड को अधिक स्थिर बनाती है, इसकी जांच नहीं की गई है लेकिन यह संभावित है। कैप्सिड स्थिरता पोस्ट-एंट्री कैप्सिड भाग्य का एक आवश्यक निर्धारक हो सकता है और, विस्तार से, एक विशेषता जिसे वेक्टर डिज़ाइन के लिए उपयोग किया जा सकता है। प्रजाति बी वायरस एक अलग रिसेप्टर के उपयोग के कारण या एक अद्वितीय फाइबर-पेंटन इंटरैक्शन के माध्यम से अधिक स्थिर हो सकते हैं। इसके विपरीत, प्रजाति F वायरस Ad40/41 गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट को संक्रमित करता है और उनके ट्रॉपिज्म और कठोर आंत के वातावरण [24,361] के अनुकूलन के कारण कैप्सिड स्थिरता में वृद्धि हुई है। आंत में एक आंतरिक तापमान होता है जो प्रजाति सी वायरस (37 ◦C बनाम 33 ◦C) [362] द्वारा लक्षित ऊपरी श्वसन पथ से कुछ डिग्री ऊपर होता है। इस प्रकार, Ad40/41 आंतरिक रूप से अधिक थर्मोस्टेबल हैं, संक्रमण प्रक्रिया [24] का समर्थन करते हैं, जिससे उनका प्रचार करना भी मुश्किल हो जाता है [24,361,363]।

इसके अलावा, उनके पास पेंटन अणु में आरजीडी मूल भाव की कमी होती है, जिसके परिणामस्वरूप सेल प्रविष्टि में और कमी आती है [92]। क्या ये अद्वितीय कैप्सिड गुण एक लाइसोसोमल डिब्बे से बचने में अनुवाद करते हैं या प्रवेश पर आंशिक असावधानी / प्रोटीन VI रिलीज दोष ज्ञात नहीं है। इसके विपरीत, ये गुण मौखिक टीका अनुप्रयोगों के विकास के लिए एक संदर्भ प्रदान कर सकते हैं। प्रजाति बी फाइबर के विपरीत, प्रजाति एफ फाइबर-हार्बरिंग वैक्टर में मानक पर्यावरणीय परिस्थितियों में लागू होने पर प्रतिरक्षा सक्रियता [364] कम हो जाती है। यदि किसी दी गई मानव विज्ञापन प्रजाति को अब संदर्भ से बाहर ले जाया जाता है और एक वैक्सीन वेक्टर के रूप में नियोजित किया जाता है, तो इस वेक्टर के प्राकृतिक ट्रॉपिज़्म को देखने के लिए इसके व्यवहार की भविष्यवाणी करने के लिए सुराग देखना सार्थक हो सकता है। Ad26 पर आधारित वर्तमान में इस्तेमाल किया जाने वाला वैक्सीन वेक्टर एक प्रजाति D वायरस है, और इसका प्राकृतिक ट्रॉपिज्म आंखें और जठरांत्र संबंधी मार्ग [365] है। Ad26 सहित प्रजाति D वायरस Ad5 [366] की तुलना में कम इम्युनोजेनिक हैं और देर से एंडोसोमल कंपार्टमेंट में ट्रैफ़िक के लिए दिखाए गए थे, संभवतः प्रोटीन VI रिलीज में देरी हुई थी।

नतीजतन, देर से एंडोसोमल डिब्बे के अम्लीकरण को अवरुद्ध करने से इसकी प्रतिरक्षण क्षमता [113] कम हो गई। मानव विज्ञापनों के विपरीत, टीकाकरण और वैश्वीकरण में उपयोग किए जाने वाले गैर-मानवीय विज्ञापनों का ज्ञान बहुत सीमित है। ChAd3 सहित चिंपांज़ी-व्युत्पन्न विज्ञापन प्रजाति डी वायरस [367,368] से निकटता से संबंधित हैं। दिलचस्प बात यह है कि Ad5 वैक्टर चिंपांज़ी-व्युत्पन्न विज्ञापन वैक्टर की तुलना में अधिक इम्युनोजेनिक हैं और इनमें उच्च पारगमन क्षमता है। यह अवलोकन पेंटन आरजीडी मूल भाव या फाइबर में अंतर से जुड़ा नहीं था, और इसका यंत्रवत कारण अज्ञात [369] बना हुआ है। कैप्सिड स्थिरता में संभावित अंतर की जांच नहीं की गई है। वेक्टर के रूप में उपयोग किया जाने वाला एक अन्य गैर-मानवीय विज्ञापन कैनिन विज्ञापन प्रकार 2 (CAV-2) है। एक ही रिसेप्टर [370-372] का उपयोग करने वाले दोनों वैक्टर के बावजूद, Ad5 नियंत्रण वेक्टर के विपरीत, इस वेक्टर में न्यूरॉन्स को चुनिंदा रूप से ट्रांसड्यूस करने की उल्लेखनीय संपत्ति है, लेकिन आसपास की ग्लियाल कोशिकाएं नहीं हैं। यह क्षमता बढ़ी हुई कैप्सिड स्थिरता से जुड़ी हो सकती है, जिससे केवल न्यूरोनल कोशिकाओं में अनकोटिंग की अनुमति मिलती है। कुत्तों के शरीर का तापमान मनुष्यों की तुलना में ~2 ◦C अधिक होता है, जिसके परिणामस्वरूप CAV-2 कैप्सिड स्थिरता [373] बढ़ जाती है, जो प्रजाति F वायरस के अनुरूप है। सीएवी -2 लक्ष्य कोशिकाओं [372] में कुशल पृथक्करण की कमी के अनुरूप, एक सहज प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को खराब करता है। इस प्रकार, CAV2 वैक्टर एक और उदाहरण हो सकता है जहां एक बायोफिजिकल संपत्ति अपने प्राकृतिक ट्रॉपिज्म या होस्ट से जुड़ी होती है, जिसमें उपन्यास वेक्टर गुण प्रदान करने की क्षमता होती है।

4.2। कैप्सिड संरचना को फ़ाइन-ट्यूनिंग, प्रजाति C Ad2/5 में प्रोटीन VI का उदाहरण

यदि कैप्सिड स्थिरता और प्रोटीन VI रिलीज वायरल कैप्सिड के डाउनस्ट्रीम भाग्य का निर्धारण करते हैं, तो सवाल उठता है कि क्या इसे एड वैक्टर में संशोधित किया जा सकता है, यानी, वायरल वैक्टर (चित्रा 3) के लिए उपन्यास गुणों को विशेषता देने के लिए। एंडो-लाइसोसोमल कंपार्टमेंट में विज्ञापन कैसे प्रवेश करते हैं, इसकी अधिकांश समझ प्रजाति C वायरस Ad2/5 से आती है। इस प्रक्रिया [103,106] को समझने के लिए झिल्ली लिटिक कारक के रूप में प्रोटीन VI की खोज आवश्यक थी। प्रोटीन VI एक एन-टर्मिनल एम्फ़िपैथिक हेलिक्स को एनकोड करता है जो प्रोटीन का वास्तविक झिल्ली लिटिक हिस्सा है। वायरस के उत्पादन के दौरान, प्रोटीन VI को अग्रदूत प्रोटीन के रूप में व्यक्त किया जाता है जो एम्फ़िपैथिक हेलिक्स [42,374] के माध्यम से हेक्सॉन ट्रिमर के साथ जुड़ता है। कॉम्प्लेक्स को प्रोटीन VI के एन- और सी-टर्मिनस में एन्कोडेड ट्रांसपोर्ट सिग्नल के माध्यम से न्यूक्लियस में आयात किया जाता है, जो वायरल प्रोटीज द्वारा वायरस असेंबली और परिपक्वता के दौरान हटा दिए जाते हैं। सी-टर्मिनल 11 एमिनो एसिड पेप्टाइड भी प्रोटीज को सक्रिय करता है, जो एम्फीपैथिक हेलिक्स के परिरक्षण के साथ वायरस असेंबली को जोड़ने का एक स्मार्ट तरीका प्रदान करता है। Ts1 Ad2/5 उत्परिवर्ती वायरस में प्रोटीज के लिए एक पैकेजिंग दोष है, और प्रोटीन VI सहित कोई भी कैप्सिड प्रोटीन संसाधित नहीं होता है। परिणामी कण अति-स्थिर होते हैं, तंतुओं को बनाए रखते हैं, और प्रोटीन VI को तैनात नहीं करते हैं।

परिणाम के रूप में, Ts1 कणों को रिसेप्टर-मध्यस्थता वाले एंडोसाइटोसिस पर लाइसोसोम में क्रमबद्ध किया जाता है। परिपक्व वायरस में प्रोटीन VI का सटीक स्थान स्पष्ट नहीं है, लेकिन क्लीव्ड एन-टर्मिनस पेरिपर्सनल एक्सॉन [37,104,375] की आंतरिक हेक्सोन सतह पर स्थित है। प्रोटीन VI, G33A, और S28C में दो बिंदु उत्परिवर्तन, Ad5 कैप्सिड स्थिरता (चित्र 3A) [376,377] को बढ़ाने के लिए दिखाए गए थे। पहला म्यूटेंट प्रोटीन VI में एन-टर्मिनल प्रोटीज क्लीवेज साइट से पहले आता है और प्रसंस्करण को बाधित करता है। परिणामी कण आंशिक रूप से अपरिपक्व हैं और एक एंडोसोम लसीका दोष की विशेषता है, यह सुझाव देते हुए कि प्रोटीन VI का एन-टर्मिनस इंट्रा-वायरियन प्रोटीन-प्रोटीन इंटरैक्शन [376] को स्थिर करता है। दूसरे म्यूटेंट को इंट्रा-आणविक डाइसल्फ़ाइड ब्रिज [377] बनाने की क्षमता के लिए चुना गया था।

वायरस में आंशिक रूप से असंसाधित प्रोटीन शामिल थे, संभावित रूप से प्रोटीन VII सहित, लेकिन इसकी बढ़ी हुई स्थिरता के बावजूद आश्चर्यजनक रूप से कोई संक्रामक दोष नहीं दिखा। क्या किसी भी वायरस में एक परिवर्तित प्रतिरक्षा सक्रियण प्रोफ़ाइल ज्ञात नहीं है। प्रोटीन VI में एक अन्य बिंदु उत्परिवर्तन जो वायरस के भाग्य को प्रभावित करता है, प्रोटीन VI L40Q उत्परिवर्तन है, जो सीधे एम्फीपैथिक हेलिक्स (चित्र 3ए) [378,379] में स्थित है। इस उत्परिवर्तन के साथ वायरस सामान्य रूप से परिपक्व होते हैं लेकिन एंडोसोम लिसिस चरण के लिए आंशिक रूप से दोषपूर्ण होते हैं। उपर्युक्त म्यूटेंट के विपरीत, L40Q विषाणु अपने जंगली प्रकार के समकक्षों की तुलना में कम स्थिर होते हैं। देरी के बजाय, L40Q कैप्सिड से प्रोटीन VI के साथ-साथ पेंटन समय से पहले जारी किए जाते हैं। L40Q विषाणु कम संक्रामक होते हैं और आंशिक लाइसोसोम छँटाई के अधीन होते हैं। हालांकि, L40Q म्यूटेशन मेम्ब्रेन लाइसिस को पूरी तरह से समाप्त नहीं करता है, और कुछ वायरस साइटोसोल में भाग जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप L40Q वेक्टर [379,380] की समग्र ~ चार गुना कम संक्रामकता होती है। टिप्पणियों से पता चलता है कि एम्फ़िपैथिक हेलिक्स कण स्थिरता के लिए अपनी बातचीत में योगदान देता है। यह ज्ञात नहीं है कि क्या और कैसे L40Q म्यूटेशन Ad5 वैक्टर की इम्युनोजेनिक संपत्ति को बदल देता है। हाल की टिप्पणियों से पता चलता है कि कैप्सिड से प्रोटीन VI की रिहाई उसी के लिए प्रोटीन VII के साथ आंतरिक प्रतिस्पर्धा या एक्सॉन [375] में बाध्यकारी साइटों को ओवरलैप करने से शुरू होती है।

लगातार, प्रोटीन VII से रहित एक उत्परिवर्ती वायरस एंडोसोम से बचने में विफल रहता है और एंडोसोम लिसिस [58] में दोष होता है। कण में और सेल के दौरान आंतरिक कैप्सिड (यानी, प्रोटीन VI) और कोर प्रोटीन (यानी, प्रोटीन V और VII) के संरचनात्मक और गतिशील संगठन की आगे की समझ, प्रवेश से यह समझने में बहुत मदद मिलेगी कि क्या (प्रतिवर्ती) कैप्सिड स्थिरता निर्धारित करता है।

एड वैक्टर के प्रतिरक्षा सक्रियण की दक्षता को नियंत्रित करना टीकों के विकास के लिए एक प्रमुख रुचि है, और प्रतिजनों की एमएचसी प्रस्तुति का विस्तार करने से टीके के विकास में सुधार होगा [381]। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, ऑटोफैगी प्रतिरक्षा सक्रियण को नियंत्रित करती है और एमएचसी को पेप्टाइड्स खिलाती है। ऑटोफैगी संक्रमण के खिलाफ सबसे पुराने सेलुलर रक्षा तंत्रों में से एक है, फिर भी अनुकूलित मानव रोगजनकों के रूप में विज्ञापनों ने प्रवेश पर ऑटोफैगी से बचने के लिए तंत्र विकसित नहीं किया है। इसके बजाय, वे ऑटोफैगी सक्रियता को गले लगाते हैं और संक्रमण को बढ़ावा देने के लिए जिम्मेदारी से विचलित होते हैं। प्रोटीन VI कोशिका की स्वरभंग प्रतिक्रिया को नियंत्रित करने में एक केंद्रीय भूमिका निभाता है। प्रोटीन VI द्वारा एडेनोवायरस मेम्ब्रेन लिसिस गैलेक्टिन 3 और गैलेक्टिन 8 की भर्ती की ओर जाता है, जिन्हें सेल द्वारा खतरे के संकेतों के रूप में पहचाना जाता है (चित्र 3बी) [108,109,382]। गैलेक्टिन द्वारा विज्ञापन पैठ साइटों का पता लगाना संक्रमित सेल में चयनात्मक ऑटोफैगी को सक्रिय करता है, जैसा कि ऑटोफैगी रिसेप्टर्स (जैसे, NDP52 andp62) और LC3 पंक्टे गठन [108] की भर्ती द्वारा सचित्र है।

दिलचस्प बात यह है कि Ad5 वेक्टर कण टूटे हुए एंडोसोम से बचने का प्रबंधन करते हैं और नाभिक तक पहुंच सकते हैं। ऑटोफैगी को रोकना वायरल संक्रामकता को प्रभावित नहीं करता है, लेकिन उनके जीनोम वितरण को नाभिक में देरी करता है, यह दर्शाता है कि विज्ञापन उनके लाभ के लिए सेलुलर मशीनरी को हाइजैक करते हैं [108]। एंडोसोम से पलायन, इसलिए, वायरस को एक सक्रिय प्रक्रिया के माध्यम से ऑटोफैगी द्वारा गिरावट से बचने की अनुमति देता है। इस प्रक्रिया की खोज अभी तक एक अन्य प्रोटीन VI म्यूटेंट, M1 म्यूटेंट द्वारा की गई थी। सभी मानव विज्ञापन (और कई गैर-मानव विज्ञापन) प्रोटीन VI में एक अत्यधिक संरक्षित PPxY पेप्टाइड मूल भाव को कूटबद्ध करते हैं। M1 म्यूटेंट में, इस आकृति को PGAA (चित्र 3) [104] में बदल दिया गया था। दोनों जंगली प्रकार और M1 उत्परिवर्ती कुशलतापूर्वक प्रवेश पर प्रोटीन VI जारी करते हैं और एंडोसोमल झिल्ली के टूटने के बाद स्वरभंग को ट्रिगर करते हैं। हालाँकि, M1 उत्परिवर्ती वायरस साइटोसोल में कुशलता से भागने में असमर्थ है, और EM छवियों ने दिखाया है कि M1 उत्परिवर्ती वायरस टूटे हुए एंडोसोम में फंसे हुए हैं, जिन्हें ऑटोफैगी द्वारा लक्षित किया गया है।

नतीजतन, एम 1 उत्परिवर्ती वायरस को एक मजबूत संक्रामक दोष दिखाया गया था, जो कि ऑटोफैगी के औषधीय और आनुवंशिक निषेध पर बहाल है। अध्ययन से पता चला है कि जंगली प्रकार के वायरस सर्वव्यापी लिगेज एनईडीडी 4.2 की भर्ती के लिए अपने पीपीएक्सवाई मूल भाव का उपयोग करते हैं और साइटोसोल से बचने के लिए लंबे समय तक ऑटोपागोसोम की परिपक्वता को सीमित करते हैं। इसके अलावा, यह संपत्ति वायरस को अपनी प्रतिजनी प्रस्तुति [108] को सीमित करने की अनुमति देती है। महत्वपूर्ण रूप से, चूहों में इंजेक्ट किए गए M1 म्यूटेंट वेक्टर के परिणामस्वरूप एन्कोडेड ट्रांसजेन के लिए बहुत मजबूत एंटी-वेक्टर इम्युनिटी और कम सीडी 8 प्लस प्रतिक्रिया हुई, जिससे पता चलता है कि एक साधारण कैप्सिड परिवर्तन Ad5 कैप्सिड की इम्युनोजेनसिटी पर गहरा प्रभाव डाल सकता है। क्या अन्य प्रोटीन VI म्यूटेशनों में से कोई भी इम्यूनोजेनेसिटी को प्रभावित करता है, यह ज्ञात नहीं है। हालांकि, L40Q वायरस में PPxY मोटिफ की उपस्थिति यह बता सकती है कि झिल्ली लसीका दोष [379,380] के बावजूद वेक्टर अपेक्षाकृत उच्च संक्रामकता क्यों बनाए रखता है। क्योंकि एंडोसोम लिसिस कम कुशल है, और L40Q वैक्टर लाइसोसोमल डिब्बे में भाग में समाप्त हो जाते हैं, यह बोधगम्य है कि प्राप्त प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया जंगली प्रकार, Ts1, या M1 Ad5 कैप्सिड्स से अभी तक अलग है।