陈永明教授/刘利新教授团队在黏膜纳米疫苗领域取得新突破

       以新冠病毒、流感、呼吸道合胞病毒（RSV）为代表的呼吸道病毒严重威胁人体健康。现有的疫苗技术主要以肌肉注射诱导系统免疫反应为主，这种传统的疫苗路线虽然可以较好地预防人体产生由病毒感染导致的严重的疾病（如严重的发烧，支气管炎，肺炎，呼吸困难等），但也同时意味着“先感染，后清除”（即使接种了这种疫苗，还是会产生由病毒感染导致的呼吸道症状，如鼻塞，流涕，咽痛，咳嗽，发烧等），无法彻底预防病毒感染。

       而黏膜疫苗的接种可以在呼吸道黏膜建立适应性免疫反应，从而在机体第一道屏障预防病毒感染，做到从源头上阻挡病毒入侵机体。但由于黏膜屏障的阻碍及黏膜部位免疫耐受的微环境，高效、安全的黏膜疫苗开发一直是新型疫苗研发中的瓶颈。

     近日，我院陈永明教授/刘利新教授团队依托团队前期研究基础，在ACS NANO上发表题为“Mucosal-Penetrating Nanovaccine Enhances Mucosal and Systemic Immunity against Respiratory Syncytial Virus Infection”的研究论文（https://doi.org/10.1021/acsnano.5c19489）。针对黏膜纳米疫苗递送困难、黏膜免疫耐受等关键科学问题，通过自主开发的快速纳米复合技术（FNC）制备了NHCF‑GAMP纳米疫苗。该疫苗可有效地穿透黏膜屏障，并打破黏膜部位免疫耐受的微环境，成功在小鼠体内预防RSV感染。

图1. NHCF‑GAMP纳米疫苗通过促进黏膜穿透增强免疫应答示意图

       本研究针对黏膜疫苗研发的瓶颈，设计了透明质酸包覆壳聚糖的纳米递送系统。体内外实验证实，HA 包覆能屏蔽壳聚糖正电荷，让疫苗轻松穿透黏液层从而启动免疫反应。随后搭载 RSV Pre‑F 抗原，复合2，3-cGAMP佐剂，构建纳米疫苗。经鼻免疫小鼠后，NHCF‑GAMP诱导了高水平地血清 IgG、鼻/肺/肠道 IgA 滴度，同时激活记忆 T、B 细胞，并可在鼻相关淋巴组织招募大量免疫细胞。RSV 攻毒显示，NHCF‑GAMP疫苗可显著降低鼻、肺病毒载量，减轻黏膜炎症与病理损伤；联合肌注上市疫苗使用时，能实现近乎完全的保护效果。

      该疫苗克服了目前黏膜疫苗发展上的瓶颈，并且生物相容性好，可快速大规模生产，具备临床转化潜力。

图2. NHCF‑GAMP纳米疫苗通过促进黏膜穿透增强免疫应答A, B, C 纳米疫苗的构建及表征。

D, E 纳米疫苗的黏膜屏障穿透能力在人器官芯片上的评价。F, G, H 纳米疫苗在小鼠上的保护作用

       该研究工作中，中山大学材料科学与工程学院为论文第一完成单位。我院2024级博士生张志辉为论文第一作者，中山大学陈永明教授、刘利新教授、博士后陈浩林博士，中国科学院深圳先进技术研究院司龙龙研究员及中山大学中山医学院邓凯教授为通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金及国家重点研发计划项目的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1021/acsnano.5c19489

初审：袁湛楠

审核：田雪林、许俊卿

审核发布：李伯军