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    我國學者在新冠疫苗顆?;橐鹤魟┭芯款I域取得進展

    日期 2020-09-08   來源:化學科學部   作者:楊曉偉 溫賽 朱旺喜 陳擁軍  【 】   【打印】   【關閉

    (a)用鋁佐劑凝膠穩定的顆?;橐海≒APE)設計思想;(b-e)PAPE強化COVID-19疫苗的體液免疫和細胞免疫應答:(b)促進細胞內吞;(c)誘導溶酶體逃逸;(d)血清重組蛋白抗原特異性抗體IgG的滴度顯著優于商品化鋁佐劑;(e)大大提升了脾細胞中IFN-g T細胞的活化

    圖. 采用顆?;橐杭夹g構建高效新冠疫苗佐劑

      在國家自然科學基金項目(批準號:21821005、21908229)資助下,中國科學院過程工程研究所馬光輝研究員、夏宇飛副研究員團隊聯合中國科學院微生物研究所嚴景華研究員以及中國科學院北京生命科學研究院戴連攀副研究員,利用自主創新的顆?;橐杭夹g構建了用鋁佐劑凝膠顆粒穩定的Pickering乳液(顆?;橐海?,并在COVID-19重組疫苗中取得了顯著優于商品化鋁佐劑的免疫應答效果。相關研究成果以“顆?;X佐劑Pickering乳液作為高效新冠疫苗佐劑(Particulate Alum via Pickering Emulsion for the Enhanced COVID-19 Vaccine Adjuvant)”為題,于8月31日在線發表于《先進材料》(Advanced Materials)刊物上,論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202004210。

      顆?;橐河糜谝呙邕f送(兼具佐劑功能)是過程工程研究所團隊提出的模擬病原體的仿生設計,對提升抗原的體液和細胞免疫效果具有通用性,并在2014年申請國內外專利,并已獲得了中國發明專利授權(ZL201410272743.4)和日本專利授權(JP6434995)。為應對突發疫情,基于現有原料設計安全、高效、具有強化免疫效果的疫苗佐劑是一種理想的解決策略。目前,鋁佐劑仍是我國唯一批準使用的疫苗佐劑。但是,由于鋁佐劑難以進入細胞以參與抗原的加工和遞呈過程,導致其細胞免疫增強效果較差,無法對機體產生綜合性的保護,很難滿足日益增加的疫苗佐劑需求。

      為解決上述難題,該研究團隊通過將商品化鋁佐劑處理成凝膠顆粒后,使該凝膠顆粒在油水界面以排布的方式構建了顆?;橐海≒APE),該顆?;橐壕哂泻筒≡w類似的表面粗糙結構,并具備更高的細胞親和性,有利于免疫細胞的高效內吞;其表面正電荷可以誘導“溶酶體逃逸”,引發抗原的細胞質遞送和交叉遞呈,進而協同提升疫苗的體液和細胞免疫應答效果,有望為新冠疫苗佐劑研究提供安全、高效的新策略(圖1a):首先,制備的顆?;橐嚎煽墒逛X佐劑顆粒在油水界面排列,不僅提升了其比表面積,而且增加了疏水性,由此提升了與同為脂類分子的細胞膜的親和性;其次,顆?;橐捍植诘谋砻嬗欣跇渫粻罴毎―C)的微管著床,進而促進了顆?;橐旱募毎麅韧蹋▓D1b)。在進入溶酶體后,顆?;橐罕砻娴恼娦钥烧T導質子海綿效應,導致大量的H離子內流,脹裂溶酶體,實現了被遞送抗原的溶酶體逃逸(圖c)。在COVID-19重組疫苗的小鼠免疫實驗中,與商品化鋁佐劑相比,顆?;橐猴@著提升了抗原特異性抗體IgG的血清滴度以及分泌IFN-γ的T細胞在脾細胞中的占比(圖d-e),大大強化了新冠疫苗的體液免疫和細胞免疫應答。與此同時,顆?;橐旱闹苽湓暇鶠榕R床批準材料,在注射部位炎癥、主要臟器組織切片以及血清生化指標檢測中均展現良好的生物安全性。而且,柔軟的鋁佐劑凝膠顆??梢愿玫胤€定乳液,具備很好的室溫儲存穩定性。

      該研究采用三種不同的商品化鋁佐劑制備顆?;橐?,均得到了顯著提升的細胞免疫和體液免疫效果,展示了顆?;橐杭夹g在構建安全高效疫苗劑型通用性平臺技術方面的潛力。




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