近日,中國科學(xué)院過程工程研究所研究員馬光輝、副研究員夏宇飛團(tuán)隊(duì)聯(lián)合北京理工大學(xué)教授慶宏等人,利用自主創(chuàng)新的顆?;橐杭夹g(shù)構(gòu)建了用白蛋白穩(wěn)定的可變形性乳液,顯著提升了淋巴結(jié)遞送效率和免疫應(yīng)答效果,為疫苗富集至淋巴結(jié)提供了新策略。相關(guān)研究成果以Engineering the Deformability of Albumin-Stabilized Emulsions for Lymph-Node Vaccine Delivery為題,發(fā)表在Advanced Materials(DOI:10.1002/adma.202100106)上,北京理工大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)碩士生宋畑畑為論文第一作者,馬光輝、慶宏和夏宇飛為論文的通訊作者。
  對(duì)于疫苗遞送來說,主要挑戰(zhàn)是實(shí)現(xiàn)抗原直接高效的淋巴結(jié)富集,從而利用淋巴結(jié)中的免疫細(xì)胞和細(xì)胞因子來刺激適應(yīng)性免疫反應(yīng)的發(fā)生和持續(xù)。目前,對(duì)疫苗遞送系統(tǒng)的研究集中在大小、電荷或表面配體上,沒有涉及載體的變形性(即柔性)。實(shí)際上,大到幾十微米的抗原遞呈細(xì)胞都可以通過柔性形變擠壓穿過細(xì)胞間隙,實(shí)現(xiàn)特定組織的定向遷移。

基于此柔性過程,該研究團(tuán)隊(duì)仿生構(gòu)建了具有柔性的白蛋白顆?;橐海s330 nm)。一方面,其可以在組織液中,通過柔性形變自適應(yīng)間質(zhì)細(xì)胞間隙(20-100 nm),從而變形穿過細(xì)胞縫隙,達(dá)到組織滲透的目的(圖1)。在肌肉注射后,白蛋白穩(wěn)定的乳液(DASE)可通過這一仿生過程高效富集至淋巴結(jié)。另外,一部分乳液可停留在注射部位,通過募集抗原遞呈細(xì)胞,促進(jìn)其內(nèi)吞抗原,并令其攜帶抗原歸巢至淋巴結(jié)(圖2a)。同時(shí),淋巴結(jié)DASE的原貯型樹突狀細(xì)胞和遷移性樹突狀細(xì)胞比例相當(dāng),再次表明DASE通過直接變形進(jìn)入淋巴管和細(xì)胞攝取遷移雙途徑富集至淋巴結(jié)(圖2b)。小鼠淋巴結(jié)熒光成像DASE組在注射后18 h和24 h淋巴結(jié)中抗原熒光強(qiáng)度都很高,再次表明DASE通過雙通道淋巴結(jié)富集(圖2c)。由于高強(qiáng)度的淋巴結(jié)富集水平,也引起了強(qiáng)效的免疫應(yīng)答水平(圖2d)和免疫治療效果(圖2e)。

顆?;橐河糜?a target="_blank" href="http://www.fqxs.cn/tag/%e7%96%ab%e8%8b%97" title="View all posts in 疫苗">疫苗遞送(兼具佐劑功能)是過程工程所提出的模擬病原體的仿生設(shè)計(jì),對(duì)提升抗原的體液和細(xì)胞免疫效果具有通用性,已獲得中國發(fā)明專利授權(quán)(ZL201410272743.4)和日本專利授權(quán)(JP6434995)。該團(tuán)隊(duì)提出的柔性疫苗佐劑利用自身變形性富集至淋巴結(jié)的策略,也已在2021年申請(qǐng)專利(2021102821173)。

過程工程所等為淋巴結(jié)疫苗遞送及富集提供新策略-肽度TIMEDOO

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過程工程所等為淋巴結(jié)疫苗遞送及富集提供新策略-肽度TIMEDOO

  圖2.(a)白蛋白穩(wěn)定的可變形乳液(DASE)的雙通道遞送途徑;(b-c)DASE在淋巴結(jié)中的不同來源的DC和雙時(shí)間段高熒光強(qiáng)度;(d)DASE提升了脾細(xì)胞中IFN-過程工程所等為淋巴結(jié)疫苗遞送及富集提供新策略-肽度TIMEDOO T細(xì)胞的活化;(e)DASE顯著延長了荷瘤小鼠的生存期

來源: 中科院過程工程研究所