A peptide-based nanofibrous hydrogel as a promising DNA nanovector for optimizing the efficacy of HIV vaccine

Nano Letters

Volumn 14, Issue 3, 2014, Pages 1439-1445

  Tian, Yue ^a,b   Wang, Huaimin ^c   Liu, Ye ^d   Mao, Lina ^c   Chen, Wenwen ^a,b   Zhu, Zhening ^a,b   Liu, Wenwen ^a,b   Zheng, Wenfu ^a   Zhao, Yuyun ^a   Kong, Deling ^c   Yang, Zhimou ^c   Zhang, Wei ^a   Shao, Yiming ^d   Jiang, Xingyu ^a  

^a NATIONAL CENTER FOR NANOSCIENCE AND TECHNOLOGY   (China)

^b UNIVERSITY OF CHINESE ACADEMY OF SCIENCES   (China)

^c NANKAI UNIVERSITY   (China)

^d CHINESE CENTER FOR DISEASE CONTROL AND PREVENTION   (China)

Author keywords

DNA condensation; HIV DNA vaccine; immune response; Peptide based nanofibrous hydrogel; safety evaluation

Indexed keywords

DNA; HYDROGELS; IMMUNE SYSTEM; PEPTIDES; VACCINES;

DNA CONDENSATION; DNA VACCINE; IMMUNE RESPONSE; NANO-FIBROUS; SAFETY EVALUATIONS;

NANOFIBERS;

DNA VACCINE; HUMAN IMMUNODEFICIENCY VIRUS VACCINE; HYDROGEL; NANOFIBER;

ANIMAL; CELLULAR IMMUNITY; CHEMISTRY; DRUG EFFECTS; HIV INFECTIONS; HUMAN; HUMORAL IMMUNITY; HYDROGEL; IMMUNOLOGY; MOUSE; PHARMACOLOGY;

AIDS VACCINES; ANIMALS; HIV INFECTIONS; HUMANS; HYDROGELS; IMMUNITY, CELLULAR; IMMUNITY, HUMORAL; MICE; NANOFIBERS; VACCINES, DNA;

EID: 84896337655     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl404560v     Document Type: Article

References (71)

1. Joint United Nations Programme on HIV/AIDS. UNAIDS report on the global AIDS epidemic; http://www.unaids.org/globalreport, 2010.
2. Hansen, S. G.; Ford, J. C.; Lewis, M. S.; Ventura, A. B.; Hughes, C. M.; Coyne-Johnson, L.; Whizin, N.; Oswald, K.; Shoemaker, R.; Swanson, T.; Legasse, A. W.; Chiuchiolo, M. J.; Parks, C. L.; Axthelm, M. K.; Nelson, J. A.; Jarvis, M. A.; Piatak, M.; Lifson, J. D.; Picker, L. J. Nature 2011, 473 (7348) 523-527
3. Wen, J.; Yang, Y.; Zhao, G. Y.; Tong, S.; Yu, H.; Jin, X.; Du, L. Y.; Jiang, S. B.; Kou, Z. H.; Zhou, Y. S. Vaccine 2012, 30 (39) 5733-5739
4. Casimiro, D. R.; Chen, L.; Fu, T. M.; Evans, R. K.; Caulfield, M. J.; Davies, M. E.; Tang, A.; Chen, M.; Huang, L.; Harris, V.; Freed, D. C.; Wilson, K. A.; Dubey, S.; Zhu, D. M.; Nawrocki, D.; Mach, H.; Troutman, R.; Isopi, L.; Williams, D.; Hurni, W.; Xu, Z.; Smith, J. G.; Wang, S.; Liu, X.; Guan, L.; Long, R.; Trigona, W.; Heidecker, G. J.; Perry, H. C.; Persaud, N.; Toner, T. J.; Su, Q.; Liang, X.; Youil, R.; Chastain, M.; Bett, A. J.; Volkin, D. B.; Emini, E. A.; Shiver, J. W. J. Virol. 2003, 77 (11) 6305-6313
5. Wijesundara, D. K.; Jackson, R. J.; Ramshaw, I. A.; Ranasinghe, C. Immunol. Cell Biol. 2011, 89 (3) 367-374
6. Huang, X.; Xu, J.; Qiu, C.; Ren, L.; Liu, L.; Wan, Y.; Zhang, N.; Peng, H.; Shao, Y. Vaccine 2007, 25 (14) 2620-2629
7. Minigo, G.; Scholzen, A.; Tang, C. K.; Hanley, J. C.; Kalkanidis, M.; Pietersz, G. A.; Apostolopoulos, V.; Plebanski, M. Vaccine 2007, 25 (7) 1316-1327
8. Qiao, Y.; Huang, Y.; Qiu, C.; Yue, X.; Deng, L.; Wan, Y.; Xing, J.; Zhang, C.; Yuan, S.; Dong, A.; Xu, J. Biomaterials 2010, 31 (1) 115-123
9. Greenland, J. R.; Letvin, N. L. Vaccine 2007, 25 (19) 3731-3741
10. Jiang, L.; Qian, F.; He, X.; Wang, F.; Ren, D.; He, Y.; Li, K.; Sun, S.; Yin, C. J. Gene Med. 2007, 9 (4) 253-264
11. Fischer, D.; Li, Y.; Ahlemeyer, B.; Krieglstein, J.; Kissel, T. Biomaterials 2003, 24 (7) 1121-1131
12. Malmsten, M. Soft Matter 2006, 2 (9) 760-769
13. Ando, S.; Putnam, D.; Pack, D. W.; Langer, R. J. Pharm. Sci. 1999, 88 (1) 126-130
14. Walter, E.; Moelling, K.; Pavlovic, J.; Merkle, H. P. J. Controlled Release 1999, 61 (3) 361-374
15. Liu, Y. Y.; Sun, Y.; Yan, H.; Liu, X. Y.; Zhang, W.; Wang, Z.; Jiang, X. Y. Small 2012, 8 (5) 676-681
16. Yang, D. Y.; Niu, X.; Liu, Y. Y.; Wang, Y.; Gu, X.; Song, L. S.; Zhao, R.; Ma, L. Y.; Shao, Y. M.; Jiang, X. Y. Adv. Mater. 2008, 20 (24) 4770-4775
17. Bellan, L. M.; Cross, J. D.; Strychalski, E. A.; Moran-Mirabal, J.; Craighead, H. G. Nano Lett. 2006, 6 (11) 2526-2530
18. Aldinucci, A.; Turco, A.; Biagioli, T.; Toma, F. M.; Bani, D.; Guasti, D.; Manuelli, C.; Rizzetto, L.; Cavalieri, D.; Massacesi, L.; Mello, T.; Scaini, D.; Bianco, A.; Ballerini, L.; Prato, M.; Ballerini, C. Nano Lett. 2013, 13 (12) 6098-6105
19. Park, S.; Kim, Y.-S.; Kim, W. B.; Jon, S. Nano Lett. 2009, 9 (4) 1325-1329
20. Mu, X.; Zheng, W. F.; Xiao, L.; Zhang, W.; Jiang, X. Y. Lab Chip 2013, 13 (8) 1612-1618
21. Zheng, W. F.; Zhang, W.; Jiang, X. Y. Adv. Eng. Mater. 2010, 12 (9) B451-B466
22. Aida, T.; Meijer, E. W.; Stupp, S. I. Science 2012, 335 (6070) 813-817
23. Hartgerink, J. D.; Beniash, E.; Stupp, S. I. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2002, 99 (8) 5133-5138
24. Gao, Y.; Shi, J.; Yuan, D.; Xu, B. Nat. Commun. 2012, 3, 1033
25. Liang, G.; Ren, H.; Rao, J. Nat. Chem. 2010, 2 (1) 54-60
26. Schwartz, J. J.; Zhang, S. Curr. Opin. Mol. Ther. 2000, 2 (2) 162-167
27. Williams, R. J.; Smith, A. M.; Collins, R.; Hodson, N.; Das, A. K.; Ulijn, R. V. Nat. Nanotechnol. 2009, 4 (1) 19-24
28. Toledano, S.; Williams, R. J.; Jayawarna, V.; Ulijn, R. V. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128 (4) 1070-1071
29. Yang, Z.; Liang, G.; Xu, B. Acc. Chem. Res. 2008, 41 (2) 315-326
30. Um, S. H.; Lee, J. B.; Park, N.; Kwon, S. Y.; Umbach, C. C.; Luo, D. Nat. Mater. 2006, 5 (10) 797-801
31. Yang, Z.; Liang, G.; Wang, L.; Xu, B. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128 (9) 3038-3043
32. Ghanaati, S.; Webber, M. J.; Unger, R. E.; Orth, C.; Hulvat, J. F.; Kiehna, S. E.; Barbeck, M.; Rasic, A.; Stupp, S. I.; Kirkpatrick, C. J. Biomaterials 2009, 30 (31) 6202-6212
33. Koutsopoulos, S.; Zhang, S. J. Controlled Release 2012, 160 (3) 451-458
34. Rudra, J. S.; Tian, Y. F.; Jung, J. P.; Collier, J. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010, 107 (2) 622-627
35. Zhang, X.; Chu, X.; Wang, L.; Wang, H.; Liang, G.; Zhang, J.; Long, J.; Yang, Z. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 124 (18) 4464-4468
36. Ryan, D. M.; Doran, T. M.; Anderson, S. B.; Nilsson, B. L. Langmuir 2011, 27 (7) 4029-4039
37. Yan, X.; He, Q.; Wang, K.; Duan, L.; Cui, Y.; Li, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 119 (14) 2483-2486
38. Wang, H.; Ren, C.; Song, Z.; Wang, L.; Chen, X.; Yang, Z. Nanotechnology 2010, 21 (22) 225606
39. Wang, H.; Yang, C.; Tan, M.; Wang, L.; Kong, D.; Yang, Z. Soft Matter 2011, 7 (8) 3897-3905
40. Chedid, L.; Audibert, F.; Lefrancier, P.; Choay, J.; Lederer, E. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1976, 73 (7) 2472-2475
41. Zhou, X.; Liu, B.; Yu, X.; Zha, X.; Zhang, X.; Wang, X.; Jin, Y.; Wu, Y.; Chen, Y.; Shan, Y. Eur. J. Pharm. Biopharm. 2008, 68 (3) 589-595
42. Castaldello, A.; Brocca-Cofano, E.; Voltan, R.; Triulzi, C.; Altavilla, G.; Laus, M.; Sparnacci, K.; Ballestri, M.; Tondelli, L.; Fortini, C.; Gavioli, R.; Ensoli, B.; Caputo, A. Vaccine 2006, 24 (29-30) 5655-5669
43. Nesgaard, L. W.; Hoffmann, S. V.; Andersen, C. B.; Malmendal, A.; Otzen, D. E. Biopolymers 2008, 89 (9) 779-795
44. Bulheller, B.; Rodger, A.; Hicks, M.; Dafforn, T.; Serpell, L.; Marshall, K.; Bromley, E.; King, P.; Channon, K.; Woolfson, D. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131 (37) 13305
45. Chen, L.; Morris, K.; Laybourn, A.; Elias, D.; Hicks, M. R.; Rodger, A.; Serpell, L.; Adams, D. J. Langmuir 2009, 26 (7) 5232-5242
46. Yan, Y.; Deng, K.; Yu, Z.; Wei, Z. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48 (11) 2003-2006
47. Catanzaro, A. T.; Roederer, M.; Koup, R. A.; Bailer, R. T.; Enama, M. E.; Nason, M. C.; Martin, J. E.; Rucker, S.; Andrews, C. A.; Gomez, P. L. Vaccine 2007, 25 (20) 4085-4092
48. Wang, S.; Kennedy, J. S.; West, K.; Montefiori, D. C.; Coley, S.; Lawrence, J.; Shen, S.; Green, S.; Rothman, A. L.; Ennis, F. A. Vaccine 2008, 26 (8) 1098-1110
49. Lisziewicz, J.; Gabrilovich, D. I.; Varga, G.; Xu, J.; Greenberg, P. D.; Arya, S. K.; Bosch, M.; Behr, J.-P.; Lori, F. J. Virol. 2001, 75 (16) 7621-7628
50. Rodrigo Garzón, M.; Berraondo, P.; Crettaz, J.; Ochoa, L.; Vera, M.; Lasarte, J. J.; Vales, A.; Van Rooijen, N.; Ruiz, J.; Prieto, J. Vaccine 2005, 23 (11) 1384-1392
51. Berry, L. J.; Hickey, D. K.; Skelding, K. A.; Bao, S.; Rendina, A. M.; Hansbro, P. M.; Gockel, C. M.; Beagley, K. W. Infect. Immun. 2004, 72 (2) 1019-1028
52. Okuda, K.; Bukawa, H.; Hamajima, K.; Kawamoto, S.; Sekigawa, K.; Yamada, Y.; Tanaka, S.; Ishi, N.; Aoki, I.; Nakamura, M. AIDS Res. Hum. Retroviruses 1995, 11 (8) 933-943
53. Huang, J.; Ofek, G.; Laub, L.; Louder, M. K.; Doria-Rose, N. A.; Longo, N. S.; Imamichi, H.; Bailer, R. T.; Chakrabarti, B.; Sharma, S. K.; Alam, S. M.; Wang, T.; Yang, Y.; Zhang, B.; Migueles, S. A.; Wyatt, R.; Haynes, B. F.; Kwong, P. D.; Mascola, J. R.; Connors, M. Nature 2012, 491 (7424) 406-412
54. Li, Y.; Migueles, S. A.; Welcher, B.; Svehla, K.; Phogat, A.; Louder, M. K.; Wu, X.; Shaw, G. M.; Connors, M.; Wyatt, R. T.; Mascola, J. R. Nat. Med. 2007, 13 (9) 1032-1034
55. Liu, Y.; Li, F. S.; Qi, Z.; Hao, Y. L.; Hong, K. X.; Cong, Y. L.; Shao, Y. M. Virol. J. 2013, 10.1186/1743-422X-10-297
56. Xu, L.; Liu, Y.; Chen, Z.; Li, W.; Liu, Y.; Wang, L.; Liu, Y.; Wu, X.; Ji, Y.; Zhao, Y.; Ma, L.; Shao, Y.; Chen, C. Nano Lett. 2012, 12 (4) 2003-2012
57. Xu, L.; Liu, Y.; Chen, Z.; Li, W.; Liu, Y.; Wang, L.; Ma, L.; Shao, Y.; Zhao, Y.; Chen, C. Adv. Mater. 2013, 25 (41) 5928-5936
58. DeMuth, P. C.; Min, Y.; Huang, B.; Kramer, J. A.; Miller, A. D.; Barouch, D. H.; Hammond, P. T.; Irvine, D. J. Nat. Mater. 2013, 12 (4) 367-376
59. Mahdavi, M.; Ebtekar, M.; Khorram Khorshid, H. R.; Azadmanesh, K.; Hartoonian, C.; Hassan, Z. M. Immunol. Lett. 2011, 140 (1-2) 14-20
60. Hokey, D.; Weiner, D. Springer Semin. Immunopathol. 2006, 28 (3) 267-279
61. Owen, R. E.; Heitman, J. W.; Hirschkorn, D. F.; Lanteri, M. C.; Biswas, H. H.; Martin, J. N.; Krone, M. R.; Deeks, S. G.; Norris, P. J.; Immunol, N. C. H. A. V. AIDS 2010, 24 (8) 1095-1105
62. Precopio, M. L.; Betts, M. R.; Parrino, J.; Price, D. A.; Gostick, E.; Ambrozak, D. R.; Asher, T. E.; Douek, D. C.; Harari, A.; Pantaleo, G.; Bailer, R.; Graham, B. S.; Roederer, M.; Koup, R. A. J. Exp. Med. 2007, 204 (6) 1405-1416
63. Betts, M. R.; Nason, M. C.; West, S. M.; De Rosa, S. C.; Migueles, S. A.; Abraham, J.; Lederman, M. M.; Benito, J. M.; Goepfert, P. A.; Connors, M.; Roederer, M.; Koup, R. A. Blood 2006, 107 (12) 4781-4789
64. Buckheit, R. W.; Allen, T. G.; Alme, A.; Salgado, M.; O'Connell, K. A.; Huculak, S.; Falade-Nwulia, O.; Williams, T. M.; Gallant, J. E.; Siliciano, R. F.; Blankson, J. N. Nat. Commun. 2012, 3, 716
65. Choosakoonkriang, S.; Lobo, B. A.; Koe, G. S.; Koe, J. G.; Middaugh, C. R. J. Pharm. Sci. 2003, 92 (8) 1710-1722
66. Do, T. T.; Tang, V. J.; Aguilera, J. A.; Perry, C. C.; Milligan, J. R. Biomacromolecules 2011, 12 (5) 1731-1737
67. Zuidam, N. J.; Barenholz, Y.; Minsky, A. FEBS Lett. 1999, 457 (3) 419-422
68. Reich, Z.; Ittah, Y.; Weinberger, S.; Minsky, A. J. Biol. Chem. 1990, 265 (10) 5590-5594
69. Misra, S. K.; Moitra, P.; Chhikara, B. S.; Kondaiah, P.; Bhattacharya, S. J. Mater. Chem. 2012, 22 (16) 7985-7998
70. Baldini, L.; Casnati, A.; Sansone, F.; Ungaro, R. Chem. Soc. Rev. 2007, 36 (2) 254-266
71. Smith, C. R.; DePrince, R. B.; Dackor, J.; Weigl, D.; Griffith, J.; Persmark, M. J. Chromatogr. B 2007, 854 (1-2) 121-127