催化免疫佐劑破解黏膜免疫瓶頸

從數(shù)量上講，黏膜免疫系統(tǒng)是宿主體內(nèi)最大的免疫系統(tǒng)。其強(qiáng)大的黏膜防御體系同時(shí)也阻礙了黏膜疫苗的抗原遞送和免疫應(yīng)答激活，一直以來是黏膜疫苗研發(fā)的難點(diǎn)。近日，《先進(jìn)科學(xué)》在線發(fā)表了揚(yáng)州大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所合作研發(fā)的一種新型黏膜免疫佐劑，破解了黏膜疫苗的關(guān)鍵瓶頸問題。

揚(yáng)州大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院教授彭大新介紹，黏膜是絕大多數(shù)病原微生物入侵宿主的門戶，而分布于其中的黏膜免疫系統(tǒng)，擁有宿主50%以上的淋巴組織和80%的免疫細(xì)胞。黏膜免疫系統(tǒng)廣泛分布于呼吸道、消化道和生殖道黏膜，具有致密的黏膜屏障系統(tǒng)、豐富的免疫細(xì)胞，構(gòu)成了抵御病原微生物侵襲的第一道防線。

如果能開發(fā)潛在的黏膜疫苗，在宿主防御的邊界建立堅(jiān)固的“長(zhǎng)城”，強(qiáng)化黏膜免疫應(yīng)答水平，將有助于在早期階段有效切斷病原的進(jìn)一步感染和散播。

彭大新說，流感是十分重要的人獸共患病。盡管針注疫苗的研發(fā)和應(yīng)用已較普遍，可以有效激活宿主的系統(tǒng)性免疫應(yīng)答，能夠大幅增強(qiáng)全身循環(huán)抗體水平，然而往往難以有效誘導(dǎo)黏膜免疫應(yīng)答，阻斷流感病毒在黏膜處的感染和排毒。因此，有必要研究和應(yīng)用高效的流感黏膜疫苗。

開發(fā)安全、高效、低成本的免疫佐劑是解決流感黏膜疫苗瓶頸問題的重要策略。彭大新帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)基于前期納米酶學(xué)研究基礎(chǔ)，研發(fā)了新型佐劑。

揚(yáng)州大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院秦濤博士告訴記者，新型佐劑通過雙重機(jī)制作用，增強(qiáng)流感抗原的遞送。一方面通過優(yōu)化制劑表面的正電荷分布比例，顯著提高流感抗原的黏膜靶向遞送效率；另一方面，在不破壞黏膜屏障的前提下，該佐劑可以激活黏膜上皮細(xì)胞托樣受體2/4 通路，顯著促進(jìn)趨化因子CCL20 的分泌，動(dòng)員抗原遞呈細(xì)胞-樹突狀細(xì)胞募集至黏膜下區(qū)域，并主動(dòng)打開黏膜上皮細(xì)胞間連接，伸出跨上皮樹突，攝取腔內(nèi)流感抗原。

流感抗原及佐劑被樹突狀細(xì)胞成功捕獲后，該佐劑能夠發(fā)揮過氧化物酶活性，通過酶催化反應(yīng)顯著提高樹突狀細(xì)胞胞內(nèi)活性氧水平并促進(jìn)其成熟分化，并進(jìn)一步激活下游一系列天然免疫應(yīng)答，增強(qiáng)抗原遞呈能力，最終誘導(dǎo)高水平的sIgA 黏膜免疫應(yīng)答。

中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所研究員高利增說，這項(xiàng)研究成果首次提出了‘催化免疫佐劑’的概念，所設(shè)計(jì)的流感滴鼻疫苗具有多細(xì)胞靶向能力，可突破黏膜屏障實(shí)現(xiàn)流感抗原的高效遞送，誘導(dǎo)高水平的黏膜免疫應(yīng)答，為流感黏膜疫苗設(shè)計(jì)提供了全新思路。