催化免疫佐劑破解黏膜免疫瓶頸

從數量上講，黏膜免疫系統是宿主體內最大的免疫系統。其強大的黏膜防御體系同時也阻礙了黏膜疫苗的抗原遞送和免疫應答激活，一直以來是黏膜疫苗研發的難點。近日，《先進科學》在線發表了揚州大學和中國科學院生物物理研究所合作研發的一種新型黏膜免疫佐劑，破解了黏膜疫苗的關鍵瓶頸問題。

揚州大學獸醫學院教授彭大新介紹，黏膜是絕大多數病原微生物入侵宿主的門戶，而分布于其中的黏膜免疫系統，擁有宿主50%以上的淋巴組織和80%的免疫細胞。黏膜免疫系統廣泛分布于呼吸道、消化道和生殖道黏膜，具有致密的黏膜屏障系統、豐富的免疫細胞，構成了抵御病原微生物侵襲的第一道防線。

如果能開發潛在的黏膜疫苗，在宿主防御的邊界建立堅固的“長城”，強化黏膜免疫應答水平，將有助于在早期階段有效切斷病原的進一步感染和散播。

彭大新說，流感是十分重要的人獸共患病。盡管針注疫苗的研發和應用已較普遍，可以有效激活宿主的系統性免疫應答，能夠大幅增強全身循環抗體水平，然而往往難以有效誘導黏膜免疫應答，阻斷流感病毒在黏膜處的感染和排毒。因此，有必要研究和應用高效的流感黏膜疫苗。

開發安全、高效、低成本的免疫佐劑是解決流感黏膜疫苗瓶頸問題的重要策略。彭大新帶領團隊基于前期納米酶學研究基礎，研發了新型佐劑。

揚州大學獸醫學院秦濤博士告訴記者，新型佐劑通過雙重機制作用，增強流感抗原的遞送。一方面通過優化制劑表面的正電荷分布比例，顯著提高流感抗原的黏膜靶向遞送效率；另一方面，在不破壞黏膜屏障的前提下，該佐劑可以激活黏膜上皮細胞托樣受體2/4 通路，顯著促進趨化因子CCL20 的分泌，動員抗原遞呈細胞-樹突狀細胞募集至黏膜下區域，并主動打開黏膜上皮細胞間連接，伸出跨上皮樹突，攝取腔內流感抗原。

流感抗原及佐劑被樹突狀細胞成功捕獲后，該佐劑能夠發揮過氧化物酶活性，通過酶催化反應顯著提高樹突狀細胞胞內活性氧水平并促進其成熟分化，并進一步激活下游一系列天然免疫應答，增強抗原遞呈能力，最終誘導高水平的sIgA 黏膜免疫應答。

中國科學院生物物理研究所研究員高利增說，這項研究成果首次提出了‘催化免疫佐劑’的概念，所設計的流感滴鼻疫苗具有多細胞靶向能力，可突破黏膜屏障實現流感抗原的高效遞送，誘導高水平的黏膜免疫應答，為流感黏膜疫苗設計提供了全新思路。