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                  我国☆学者在新冠疫苗颗粒化乳液佐剂研究领域取得进展

                  日期 2020-09-08   来源:化学科学部   作者:杨晓伟 温赛 朱旺喜 陈拥军  【 】   【打印】   【关闭

                  (a)用铝〗佐剂凝胶稳定的颗粒化乳液(PAPE)设计思想;(b-e)PAPE强化COVID-19疫苗的体液免疫和细胞免疫应答:(b)促】进细胞内吞;(c)诱导溶酶体逃逸;(d)血清重组蛋白抗原特ぷ异性抗体IgG的滴度显著优于商品化铝佐剂;(e)大大提升了脾细胞中IFN-g T细胞的∩活化

                  图. 采用颗粒化乳液技术构建高效新冠疫苗佐剂

                    在国家自然科学基金项目(批准号:21821005、21908229)资助下,中国科学院过程工程研究所马光█辉研究员、夏宇飞副研究员团队联合中国科学◣院微生物研究所严景华研究员以及中国科学院北京生命科学研究院︻戴连攀副研究员,利用自主创新的颗粒□ 化乳液技术构建了用铝佐剂凝胶颗粒稳定的Pickering乳液(颗粒化乳液),并在COVID-19重组疫苗中取得了显著优于商品化铝佐剂的免疫应答》效果。相关研究成果以“颗粒化铝佐剂Pickering乳液作为高效新冠疫苗佐♀剂(Particulate Alum via Pickering Emulsion for the Enhanced COVID-19 Vaccine Adjuvant)”为题,于8月31日在线发表▓于《先进材料》(Advanced Materials)刊物上,论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202004210。

                    颗粒化乳液用于疫苗递送(兼具佐剂功能)是过程工程研究所≡团队提出的模拟病原体的仿生设计,对提升㊣抗原的体液和细胞免疫效果具有通用性,并在2014年申№请国内外专利,并已获得了中国发明专利授权(ZL201410272743.4)和日本专利授权(JP6434995)。为应对突发疫情,基于现有原料设计安全、高效、具有强化免疫效果的疫苗佐剂是一种理想的★解决策略。目前,铝佐剂仍是我国唯一批准使用的疫苗佐剂。但是,由于铝佐剂难以进入细胞以参与抗原的加工〓和递呈过程,导致其细胞免疫增强效果较差,无法对机体产生综合性的保护≡,很难满足日益增加的疫苗佐剂需求。

                    为解决上述难题▲,该研究团队通过将商品化铝佐剂处理成凝胶颗●粒后,使该凝胶颗粒在油水界面以排布的方式构建了颗粒化乳液(PAPE),该颗粒化乳〒液具有和病原体类似的表面粗糙结构,并具备更高的细胞亲和性,有利于免疫细胞的高效♀内吞;其表面正电荷可以诱导“溶酶体逃逸”,引发抗原的细胞质递送和交↘叉递呈,进而协同提升疫苗的体液和细胞免疫应答效果,有望为新冠疫苗佐剂研究提供安全、高效▃的新策略(图1a):首先,制备的颗粒化乳液可可使铝佐剂颗粒在╱油水界面排列,不仅∞提升了其比表面积,而且增加了疏水性,由此提升了与同为脂类分子的细胞膜的亲和性;其次,颗粒化乳液粗糙的表面有利于树突状细胞(DC)的微管着床,进而促进了颗粒︽化乳液的细胞内吞(图1b)。在进入溶酶体后,颗粒〓化乳液表面的正电性可诱导质子海绵效应,导致大量的H离子内流,胀裂溶酶体,实现了被递送抗原的溶╲酶体逃逸(图c)。在COVID-19重组疫苗的小鼠免疫实验中,与商品化铝佐剂相比,颗粒化乳液显著提升了抗原特异性抗体IgG的血清滴度以及分泌IFN-γ的T细胞在脾细胞中的占比(图d-e),大大强化了新冠疫苗的体液免疫和细胞免疫应答。与此同时,颗粒化乳液的制备原料均为临床批准材料,在注射部位炎⌒症、主要脏器组织切片以及血清生化指标检测中均展现良好的生物安◤全性。而且,柔软的铝佐剂凝胶颗粒可以更好地稳定乳液,具备很好的室温储存稳定性。

                    该研究采用三种不同□的商品化铝佐剂制备颗粒化乳液,均得到了显著提升的细胞免疫和体液免疫效果,展示了颗◣粒化乳液技术在构建安全高效疫苗剂型通用性平台技术方面的潜力。