納米粒子在疫苗中的開發利用

王 穎，趙 凱

（黑龍江大學，黑龍江哈爾濱 150010）

納米粒子在疫苗中的開發利用

王 穎，趙 凱

（黑龍江大學，黑龍江哈爾濱 150010）

納米疫苗的使用已超過其他類型的疫苗制劑，納米結構在疫苗制劑中主要發揮兩個角色：一是他們是作為疫苗載體，二是由于其固有的佐劑作用，能改善體液免疫和細胞免疫反應，是這個領域獲得利益的主要原因。因此綜述了可以作為疫苗載體的主要結構。

納米疫苗；載體；佐劑；免疫

近年來疫苗已大大改善了人類的健康，但疫苗的發展并沒有達到赤手可熱的高度。一方面，第一代疫苗（即減毒活疫苗）雖然是最有效的，但對人體沒有足夠的安全保障。另一方面，新一代的疫苗是安全的，卻不能產生持續較強的免疫力。事實上，這些類型的疫苗需要佐劑誘導的免疫反應[1]。因此，首要任務是發展下一代高效、安全的納米疫苗。

納米科技對人類生活的各個方面都有很大的影響。顯然，它已經引起了各個科學領域的一大進步，包括醫學[2]，藥學[3]，DNA提取和純化，生物和分子成像，是一些在生活和醫療科學技術的應用實例。利用疫苗發展納米技術是一個新領域，一些納米粒子，如病毒顆粒、病毒樣顆粒（VLPs），和MF59已被使用在早期階段。本文主要討論現階段主要用于疫苗的納米顆粒，包括聚合物納米粒子，無機納米粒子，脂質體。

1 聚合物納米粒子

聚合物納米粒子的一些性質，如高的承載能力、穩定性、表面改性、和安全性。天然的和合成的聚合物已用于疫苗的制備，包括蛋白質、多糖、氨基酸、脂類、聚（乳酸），聚（乳酸-乙醇酸），聚（乙烯亞胺），和聚酯。從形態上看，有三種不同類型的納米顆粒。第一類是納米球，其中疫苗劑（蛋白質、肽、DNA、RNA干擾，…）是分散在基體中，吸附在表面上，或是共價鍵連接到納米粒子表面。第二類是納米膠囊，在這種膠囊中候選疫苗一般存在于納米粒子中。第三類是納米膠束，是由親水基團和疏水基團的兩親性嵌段聚合物在水溶液中自組裝形成的納米級大小的獨特的核-殼結構。許多聚合物納米顆粒已被用于疫苗，包括明膠，海藻酸鈉，透明質酸，和殼聚糖。明膠在疫苗制劑中充當防腐劑的作用，作為疫苗載體由于其制備困難，純化后安全性低，包封率低，進而限制了使用。海藻酸鈉納米粒的優良性能，如生物相容性、生物降解性、自然性、蛋白質高的承載能力，沒有毒性，可作為優良的疫苗載體。海藻酸鈉納米粒的使用已經成為了一個新的發展領域，特別是廣泛用于海藻酸鈉納米粒與殼聚糖納米粒子相結合。

2 無機納米粒子

無機納米粒子，在疫苗的傳送方面可替代有機物質。金，硅，碳，鈣，和磁性納米顆粒是主要用于藥物和疫苗無機納米粒子。2001年，Hillyer等研究金納米粒子，由于其具有生物相容性、生物降解性、無免疫性，而且制備與表面改性容易，代表了一個合適的無機納米載體疫苗。

3 脂質體

脂質體是一種人工制備的球形小泡，結構為脂質雙分子層。脂質體的性質，如大小，表面電荷，疏水性，雙層膜的流動性，這些特性已在沃森發表的一篇文章回顧，其中，作者提出了一種脂質體疫苗的理化性質可能會影響免疫反應。脂質體疫苗包括幾個優點：安全，生物降解性，不同抗原的融合的可能性（即蛋白質、多肽、糖類、核酸、和提高生物利用度、半抗原），針對特定的組織（由配體結合，如TLR配體）。一些脂質體制劑作為治療性疾病疫苗如瘧疾、肝炎、流感、結核、結腸癌、前列腺癌、具有不同臨床階段。

4 結束語

由于疫苗對健康狀況的重要作用，對其改進是必然的。雖然新一代的疫苗比舊的更安全，但他們在激發免疫反應并不那么有效。納米粒子作為一種近年來疫苗載體及其內在的輔助性為克服這一障礙起到了作用。納米技術在誘導細胞免疫的能力，實質是逃離吞噬溶酶體進入細胞質中這些粒子的能力，這種抗原可以在MHC I途徑誘導細胞免疫。當目標是亞基蛋白疫苗的傳送，這自然會通過外源性途徑，只能誘導體液免疫。有了這些參數的研究，但仍有許多未回答的問題：身體中的納米粒子的團聚問題，NPs的作用認識不足和細胞的納米顆粒的分布的相互作用進入人體后，是必須要回答的主要問題。通過解決這些問題，可以預期在未來的下一代的疫苗是納米疫苗。

[1] Bazin H.A brief history of the prevention of infectious diseases by immunisations[J].Comp Immunol Microb，2003，（26）：pp.293-308.

[2] Ata O VApplications of nanoparticles in biology and medicine[J]..J Nanobiotech，2004，（2）：3.

[3] Veiseh O，Gunn J W，Zhang M.Design and fabrication of magnetic nanoparticles for targeted drug delivery and imaging[J]..Adv Drug Deliver Rev，2010，（62）：284-304.

Development and Application of Nanoparticles in Vaccine

Wang Ying，Zhao Kai

The use of nano vaccine vaccine formulation has more than other types of nanostructures play two main roles in vaccine preparations：f i rst，they are used as a vaccine carrier，secondly，because of its inherent adjuvant effect，can improve the humoral and cellular immune responses，are the main reasons for the interest in this fi eld.Here，we attempt to review the main structures that can be used as vaccine vectors.

nano vaccine；vector；adjuvant；immunity

TE624

B

1003–6490（2017）03–0057–01

2017–03–11

王穎（1992—），女，黑龍江雞西人，碩士在讀，主要研究方向是微生物產品開發與制備。

趙凱。