مجله دانشکده پزشکی اصفهان

مجله دانشکده پزشکی اصفهان

طراحی یک واکسن پپتیدی چنداپی‌توپی علیه گلیوبلاستومای مولتی‌فرم چندشکلی با هدف‌گیری گیرنده زیرواحد آلفا۲ اینترلوکین-۱۳ IL13Rα2 و گیرنده EPHA2افرین نوع A2: رویکرد ایمنی‌ـ‌محاسباتی

نوع مقاله : Original Article(s)

نویسندگان
1 مرکز تحقیقات پزشکی بازساختی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران
2 مرکز تحقیقات فیزیولوژی کاربردی، دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان
10.48305/jims.2026.45771.2703
چکیده
چکیده
مقدمه: گلیوبلاستومای چندشکلی (GBM) تهاجمی‌ترین تومور اولیه مغزی است و به درمان‌های متداول مقاوم می‌باشد. طراحی واکسن‌های پپتیدی چنداپی‌توپی می‌تواند رویکردی نوین برای تحریک پاسخ ایمنی اختصاصی علیه آنتی‌ژن‌های توموری باشد.
روش‌ها: با استفاده از ابزارهای ایمنی‌ـ‌محاسباتی، اپی‌توپ‌های مرتبط با سلول های لنفوسیت‌کشنده (CTLs) و B از آنتی ژن‌های IL13Rα2 و EPHA2 شناسایی و بر اساس آنتی‌ژن‌زایی، غیرآلرژن ‌بودن و غیرسمی‌بودن غربال شدند. توالی نهایی با ۱۶ اپی‌توپ لنفوسیت‌های کشنده و ۶ اپی‌توپ از سلول‌های لنفوسیت B طراحی شد. ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی، ساختاری و برهم‌کنش واکسن با گیرنده‌های شبه Toll (TLR) مورد بررسی قرار گرفت.
یافته ها: واکسن نهایی با طول ۲۸۱ اسیدآمینه، وزن مولکولی 31,579.57 دالتون، pI = 8.98 و شاخص ناپایداری 26.10، پایدار ارزیابی شد. مقدار GRAVY = −0.463 و QuerySol = 0.539 نشان‌دهنده آب‌دوستی و حلالیت مطلوب بودند. ساختار سه‌بعدی پالایش‌شده ۹۳.۶٪ باقی‌مانده‌ها را در نواحی مطلوب رامچاندران نشان داد و Z-score = −1.63 کیفیت ساختاری را تأیید کرد. آنالیزهای داکینگ نشان داد واکسن بالاترین میل پیوندی را به TLR3 دارد (ΔG = −11.1 kcal/mol، (Kd ≈ 1.6×10⁻⁸ M . شبیه‌سازی ایمنی، القای قوی پاسخ‌های ایمنی هومورال و سلولی رابا تولید سریع IgM پس از اولین ایمن‌سازی و به دنبال آن تغییر ایزوتایپ به IgG1/IgG2 در دوزهای بعدی نشان داد. شبیه‌سازی ایمنی محاسباتی با C-ImmSim پتانسیل القای پاسخ‌های ایمنی هومورال و سلولی را نشان داد.
بحث: واکسن چنداپی‌توپی طراحی‌شده دارای ویژگی‌های ایمنی‌زایی، پایداری و تعامل مطلوب با TLR3 است و می‌تواند به‌عنوان نامزد بالقوه برای توسعه واکسن‌های ضد گلیوبلاستوما در مطالعات پیش‌بالینی آینده مطرح شود.

تازه های تحقیق

شهرزاد آهنگرزاده: Google Scholar , PubMed

ایلناز رحیم منش:  Google Scholar , PubMed

کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Design of a Multi-Epitope Peptide Vaccine Against Glioblastoma Multiforme Targeting IL13Rα2 and EPHA2: An Immuno-Informatics Approach

نویسندگان English

Shahrzad Ahangarzadeh 1
Ilnaz Rahim Manesh 2
1 Regenerative Medicine Research Center, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
2 Applied Physiology Research Center, Faculty of Pharmacy, Isfahan University of Medical Sciences
چکیده English

Abstract

Introduction:Glioblastoma multiforme (GBM) is the most aggressive primary brain tumor and is highly resistant to conventional therapies. Designing multi-epitope peptide vaccines represents a promising strategy to elicit tumor antigen-specific immune responses.

Methods:Using immunoinformatics tools, cytotoxic T lymphocyte (CTL) and B-cell epitopes were identified from the IL13Rα2 and EPHA2 tumor-associated antigens and filtered based on antigenicity, non-allergenicity, and non-toxicity. The final vaccine construct comprised 16 CTL epitopes and 6 B-cell epitopes. Physicochemical properties, structural features, and interactions of the vaccine with Toll-like receptors (TLRs) were evaluated.

Results: The final vaccine consisted of 281 amino acids, with a molecular weight of 31,579.57 Da, pI = 8.98, and an instability index of 26.10, indicating high stability. A GRAVY value of −0.463 and a QuerySol score of 0.539 suggested favorable hydrophilicity and solubility. The refined 3D structure showed 93.6% of residues in favored regions of the Ramachandran plot, and a Z-score of −1.63 confirmed good structural quality. Molecular docking analyses revealed the strongest binding affinity toward TLR3 (ΔG = −11.1 kcal/mol; Kd ≈ 1.6×10⁻⁸ M). Immune simulation demonstrated robust induction of both humoral and cellular immune responses: rapid IgM production after the first immunization followed by isotype switching to IgG1/IgG2 in subsequent doses. In silico immune simulation with C-ImmSim suggested a potential for robust induction of both humoral and cellular immune responses.
Conclusion: The designed multi-epitope vaccine exhibits favorable immunogenicity, stability, and strong interaction with TLR3, positioning it as a promising candidate for further preclinical development as a therapeutic vaccine against glioblastoma.

کلیدواژه‌ها English

Glioblastoma Multiforme, Multi-Epitope Vaccine, Immunoinformatics, Interleukin-13 Receptor Subunit Alpha 2 (IL13R&alpha
2), Ephrin Type-A Receptor 2 (EPHA2), Molecular Docking Simulation

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 02 شهریور 1405

  • تاریخ دریافت 16 مهر 1404
  • تاریخ پذیرش 03 مرداد 1405