疫苗的發(fā)明是人類發(fā)展史上一個里程碑式的事件,自誕生之日起已經(jīng)拯救了無數(shù)人的生命,成為人類抵御病原體侵害的有力武器。傳統(tǒng)的疫苗一般是將減毒或者滅活的病原微生物及其代謝產(chǎn)物作為抗原,以鋁鹽為佐劑制備而成。在制備過程中往往存在著病原微生物返祖或者滅活不徹底的問題,因而接種后可能造成被感染的潛在風(fēng)險。另一方面,鋁鹽佐劑只能引起體液免疫,不能引起細(xì)胞免疫,然而細(xì)胞免疫對于清除受病原體感染的細(xì)胞具有重要作用。病毒亞單位蛋白也可以作為疫苗抗原,可以通過基因工程的方法大量制備,具有安全性好、易于制備、價格低廉、能控制抗原的特異性等特點,已經(jīng)引起人們的廣泛興趣,但是它的免疫原性弱,不能引起有效的免疫反應(yīng),必須與佐劑聯(lián)合使用才能達(dá)到產(chǎn)生免疫效果。鑒于鋁鹽佐劑的缺陷,需要開發(fā)新的佐劑來增強亞單位疫苗的免疫原性。納米遞送系統(tǒng)可以同時輸送蛋白抗原和分子佐劑,不僅保護抗原,而且小尺寸納米顆粒可實現(xiàn)有效的靶向淋巴結(jié),提高抗原呈遞細(xì)胞的攝入和呈遞效率。納米遞送系統(tǒng)和納米加工技術(shù)可望解決亞單位疫苗目前存在的問題。
圖. 亞單位納米疫苗的制備及其免疫過程
中山大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院功能生物醫(yī)用材料團隊陳永明教授課題組的劉利新副教授,與約翰霍普金斯大學(xué)毛海泉教授、哥倫比亞大學(xué)梁錦榮教授、北京科興生物制品有限公司合作,采用團隊建立的可規(guī)模制備納米顆粒的快速納米絡(luò)合技術(shù),以具有良好生物相容性的殼聚糖和肝素為材料,以引起嬰幼兒手足口病的腸道病毒71型(EV71)的VP1蛋白為抗原,以CpG或TNFα為佐劑,通過它們間相互的靜電作用,制備了兩種預(yù)防手足口病的納米疫苗。這兩種納米疫苗可以規(guī)模化大量制備、批次重現(xiàn)性好,皮下注射后它們可以靶向淋巴結(jié),引起強烈的體液免疫和細(xì)胞免疫,在攻毒實驗中采用CFDA批準(zhǔn)的滅活EV71疫苗的評價標(biāo)準(zhǔn),在BALB/c乳鼠和沙鼠模型中,這兩種納米疫苗顯示出與滅活EV71疫苗相當(dāng)?shù)谋Wo效率。該納米疫苗研究平臺是一種普適性的納米疫苗制備技術(shù),可以拓展到其他感染性疾病和腫瘤的亞單位納米疫苗的加工制備。由于具有可規(guī)模化和高加工重現(xiàn)性的特點,該平臺可望具有廣闊的技術(shù)轉(zhuǎn)化前景。
該研究成果已經(jīng)申請PCT專利,具有自主知識產(chǎn)權(quán)。研究論文于4月30日在線發(fā)表在國際納米科學(xué)重要學(xué)術(shù)期刊Nano Letters。該項研究受到廣東省“珠江人才”計劃引進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊項目、國家自然科學(xué)基金和廣東省自然科學(xué)基金支持。
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