化工學(xué)院孫冰冰教授團(tuán)隊(duì)在工程化疫苗用鋁佐劑領(lǐng)域取得新進(jìn)展
疫苗是由富含免疫原性的病原體制成的生物制品，接種疫苗是防控傳染病流行最有效的措施之一。作為經(jīng)FDA批準(zhǔn)的人用疫苗中使用最為廣泛的無機(jī)佐劑，鋁鹽佐劑在減少抗原用量和接種次數(shù)，提高疫苗的免疫功效和免疫持久性方面顯示出獨(dú)特的優(yōu)勢。（Vaccine，2019, 37 (24)，3167-3178）。然而，隨著疫苗制劑臨床研究的深入，傳統(tǒng)鋁佐劑也正在經(jīng)歷著關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品性能問題，其理化性質(zhì)不均一，免疫保護(hù)作用機(jī)制不清晰，極大地限制了疫苗制劑的穩(wěn)定性和免疫功效（Frontiers in Immunology, 2020, 11，589833）。因此，研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的、安全高效的鋁鹽佐劑可助推中國疫苗技術(shù)和工藝向國際領(lǐng)先水平邁進(jìn)。
近日，大連理工大學(xué)化工學(xué)院孫冰冰教授課題組通過化學(xué)沉淀法成功制備了工程化磷酸鋁納米佐劑庫，對不同表面電荷納米磷酸鋁佐劑的免疫效應(yīng)進(jìn)行評估，并探究其納米材料—生物界面具體作用機(jī)制。研究表明，工程化的納米磷酸鋁佐劑表現(xiàn)出良好的生物安全性，并且誘導(dǎo)表面電荷依賴的細(xì)胞因子分泌水平，帶正電荷的磷酸鋁佐劑表現(xiàn)更佳。機(jī)理探究發(fā)現(xiàn)，工程化的磷酸鋁納米佐劑能夠誘導(dǎo)細(xì)胞膜擾動，并伴隨鉀離子外排的現(xiàn)象產(chǎn)生，從而導(dǎo)致表面電荷依賴的細(xì)胞攝取水平。另外，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，磷酸鋁佐劑能夠通過溶酶體損傷的途徑發(fā)揮炎性作用，并引起線粒體膜電位的降低和線粒體活性氧ROS的產(chǎn)生。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步研究顯示，在金黃色葡萄球菌（MntC和mSEB抗原）和人類乳頭瘤病毒（HPV VLPs）抗原模型中，帶正電荷的工程化的磷酸鋁佐劑表現(xiàn)出優(yōu)異的抗原特異性體液免疫應(yīng)答水平，并且能夠在MRSA252國際標(biāo)準(zhǔn)金葡菌株攻毒模型中有效提高小鼠的抗感染存活率。
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圖1 ?文章內(nèi)容概要
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以上研究成果發(fā)表在Biomaterials上，論文的第一作者是大連理工大學(xué)化工學(xué)院博士研究生梁智慧和陸軍軍醫(yī)大學(xué)國家免疫生物制品工程技術(shù)研究中心楊赟博士，通訊作者為大連理工大學(xué)精細(xì)化工國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室及化學(xué)工程系孫冰冰教授和陸軍軍醫(yī)大學(xué)藥檢系微生物與生化藥學(xué)教研室暨國家免疫生物制品工程技術(shù)研究中心曾浩教授。項(xiàng)目得到了中國國家自然科學(xué)基金（31870919）、遼寧省自然科學(xué)基金（20180550597）、大連市科技創(chuàng)新基金雙重項(xiàng)目（2020JJ25CY015）和中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)基金（DUT19TD12和?DUT21ZD216）的支持。
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