過程工程所等為淋巴結疫苗遞送及富集提供新策略
近日，中國科學院過程工程研究所研究員馬光輝、副研究員夏宇飛團隊聯(lián)合北京理工大學教授慶宏等人，利用自主創(chuàng)新的顆粒化乳液技術構建了用白蛋白穩(wěn)定的可變形性乳液，顯著提升了淋巴結遞送效率和免疫應答效果，為疫苗富集至淋巴結提供了新策略。相關研究成果以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。
對于疫苗遞送來說，主要挑戰(zhàn)是實現(xiàn)抗原直接高效的淋巴結富集，從而利用淋巴結中的免疫細胞和細胞因子來刺激適應性免疫反應的發(fā)生和持續(xù)。目前，對疫苗遞送系統(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）。實際上，大到幾十微米的抗原遞呈細胞都可以通過柔性形變擠壓穿過細胞間隙，實現(xiàn)特定組織的定向遷移。
基于此柔性過程，該研究團隊仿生構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間質細胞間隙（20-100 nm），從而變形穿過細胞縫隙，達到組織滲透的目的（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。另外，一部分乳液可停留在注射部位，通過募集抗原遞呈細胞，促進其內吞抗原，并令其攜帶抗原歸巢至淋巴結（圖2a）。同時，淋巴結DASE的原貯型樹突狀細胞和遷移性樹突狀細胞比例相當，再次表明DASE通過直接變形進入淋巴管和細胞攝取遷移雙途徑富集至淋巴結（圖2b）。小鼠淋巴結熒光成像DASE組在注射后18 h和24 h淋巴結中抗原熒光強度都很高，再次表明DASE通過雙通道淋巴結富集（圖2c）。由于高強度的淋巴結富集水平，也引起了強效的免疫應答水平（圖2d）和免疫治療效果（圖2e）。
顆粒化乳液用于疫苗遞送（兼具佐劑功能）是過程工程所提出的模擬病原體的仿生設計，對提升抗原的體液和細胞免疫效果具有通用性，已獲得中國發(fā)明專利授權（ZL201410272743.4）和日本專利授權（JP6434995）。該團隊提出的柔性疫苗佐劑利用自身變形性富集至淋巴結的策略，也已在2021年申請專利（2021102821173）。
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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在淋巴結中的不同來源的DC和雙時間段高熒光強度；（d）DASE提升了脾細胞中IFN-
T細胞的活化；（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
