功能生物医用材料团队在纳米疫苗研究中取得进展

       疫苗的发明是人类发展史上一个里程碑式的事件,自诞生之日起已经拯救了无数人的生命,成为人类抵御病原体侵害的有力武器。传统的疫苗一般是将减毒或者灭活的病原微生物及其代谢产物作为抗原,以铝盐为佐剂制备而成。在制备过程中往往存在着病原微生物返祖或者灭活不彻底的问题,因而接种后可能造成被感染的潜在风险。另一方面,铝盐佐剂只能引起体液免疫,不能引起细胞免疫,然而细胞免疫对于清除受病原体感染的细胞具有重要作用。病毒亚单位蛋白也可以作为疫苗抗原,可以通过基因工程的方法大量制备,具有安全性好、易于制备、价格低廉、能控制抗原的特异性等特点,已经引起人们的广泛兴趣,但是它的免疫原性弱,不能引起有效的免疫反应,必须与佐剂联合使用才能达到产生免疫效果。鉴于铝盐佐剂的缺陷,需要开发新的佐剂来增强亚单位疫苗的免疫原性。纳米递送系统可以同时输送蛋白抗原和分子佐剂,不仅保护抗原,而且小尺寸纳米颗粒可实现有效的靶向淋巴结,提高抗原呈递细胞的摄入和呈递效率。纳米递送系统和纳米加工技术可望解决亚单位疫苗目前存在的问题。

图. 亚单位纳米疫苗的制备及其免疫过程

       中山大学材料科学与工程学院功能生物医用材料团队陈永明教授课题组的刘利新副教授,与约翰霍普金斯大学毛海泉教授、哥伦比亚大学梁锦荣教授、北京科兴生物制品有限公司合作,采用团队建立的可规模制备纳米颗粒的快速纳米络合技术,以具有良好生物相容性的壳聚糖和肝素为材料,以引起婴幼儿手足口病的肠道病毒71型(EV71)的VP1蛋白为抗原,以CpG或TNFα为佐剂,通过它们间相互的静电作用,制备了两种预防手足口病的纳米疫苗。这两种纳米疫苗可以规模化大量制备、批次重现性好,皮下注射后它们可以靶向淋巴结,引起强烈的体液免疫和细胞免疫,在攻毒实验中采用CFDA批准的灭活EV71疫苗的评价标准,在BALB/c乳鼠和沙鼠模型中,这两种纳米疫苗显示出与灭活EV71疫苗相当的保护效率。该纳米疫苗研究平台是一种普适性的纳米疫苗制备技术,可以拓展到其他感染性疾病和肿瘤的亚单位纳米疫苗的加工制备。由于具有可规模化和高加工重现性的特点,该平台可望具有广阔的技术转化前景。

       该研究成果已经申请PCT专利,具有自主知识产权。研究论文于4月30日在线发表在国际纳米科学重要学术期刊Nano Letters,论文连接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.8b00478

       该项研究受到广东省“珠江人才”计划引进创新创业团队项目、国家自然科学基金和广东省自然科学基金支持。

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