弓形虫多表位PLGA纳米疫苗的研究

构建弓形虫多表位PLGA纳米疫苗并评估其可行性,预测弓形虫TgMIC3蛋白的B、T淋巴细胞优势抗原表位,联合抗原表位SAG1((238-256))、GRA7((20-28))和AS15,构建出新型多表位肽,用生物信息学工具对其理化性质、三级结构和分子对接能力等特征进行分析;原核表达并纯化多表位重组蛋白(multi-epitope protein, MEP),通过Western blot鉴定纯化效果;搭建MEP-PLGA纳米递送体系,对纳米颗粒进行表征。结果表明,多表位肽为亲水性蛋白非过敏原,具有一定抗原性,抗原表位均呈现在蛋白表面,能与MHC分子H-2-Dd稳定结合;可在BL21(DE3)大肠埃希氏菌表达系统中稳定表达,并能被特异性抗体所识别;构建的MEP-PLGA纳米递送体系包封为54.42%,纳米颗粒饱满,大小均一。成功设计并构建出弓形虫多表位PLGA纳米疫苗,为弓形虫新型纳米疫苗的研发奠定了基础。

纳米疫苗在禽流感防控中的研究进展

禽流感病毒(Avian influenza virus,AIV)因其具有变异性强、亚型种类多、感染宿主多样性等特点,对畜牧业发展及公共卫生安全具有巨大的影响。目前,传统灭活疫苗在预防禽流感中虽起着重要作用,但仍存在免疫失败、多次接种及易出现不良反应等弊端,因此,研制新型疫苗来弥补传统疫苗的不足非常有必要。纳米颗粒疫苗具有包裹性好、结构稳定、靶向性高和免疫原性强等优点,可作为新型流感病毒疫苗的候选。笔者首先介绍了禽流感难以防控的原因及纳米疫苗的特点,然后对病毒样颗粒疫苗、自组装蛋白疫苗、聚合物纳米颗粒疫苗、无机纳米颗粒疫苗及纳米颗粒的毒性机制方面进行综述,概述了近年来AIV纳米颗粒疫苗的研究进展,并简述了采用不同抗原、不同纳米材料及不同给药方式对免疫效果的影响,结合目前纳米疫苗的研究,预测了未来纳米颗粒疫苗可作为AIV防控的一种新途径,对禽流感纳米疫苗在兽医临床的应用前景进行了分析和展望。

牛结核分枝杆菌抗原蛋白Ag85B的表达及纳米疫苗的制备

以牛结核分枝杆菌(Mycobacterium bovis,MTB)C68001株基因组DNA为模板,克隆免疫优势抗原基因Ag85B,构建重组表达质粒p ET-28a-ag85b,转化入大肠埃希菌BL21(DE3),经IPTG诱导表达重组蛋白,对表达产物进行SDS-PAGE和Western blot分析。以明胶为佐剂,Ag85B为目的抗原制备纳米疫苗,并对其进行了相关的工艺检测。以BCA法建立测定蛋白质含量的标准曲线,在此基础上检测纳米疫苗的载药率和包封率。结果显示,明胶佐剂疫苗的载药率为71.83%,包封率为41.03%,符合纳米疫苗的工艺要求。

PLGA为佐剂的螨变应原纳米疫苗治疗小鼠过敏性鼻炎研究

目的探讨螨变应原Der p2经聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)包载合成的纳米疫苗特异性免疫治疗小鼠过敏性鼻炎的疗效及机制。方法取雄性SPF级BALB/c小鼠30只,4~6周龄。随机分为5组,即正常组、模型组、空白PLGA治疗组、螨抗原纳米疫苗治疗组(PLGA-DP2治疗组)及螨重组蛋白Der p2治疗组,每组6只。按常规方法建立尘螨过敏性鼻炎小鼠动物模型。建模成功后,空白PLGA治疗组、PLGA-DP2治疗组和螨重组蛋白Der p2治疗组分别使用空PLGA、PLGA-Der p2纳米疫苗(含50μg Der p2蛋白)和50μg螨重组蛋白Der p2经小鼠腹部皮下注射进行免疫治疗,每隔3 d注射1次,共治疗5次。治疗结束后,取螨变应原粗浸液200μg分别滴鼻激发小鼠,激发结束后处死小鼠。在小鼠激发后的30 min内,观察并记录各组小鼠鼻部症状(喷嚏次数、搔鼻及鼻分泌物量)评分情况;检测血清中过敏原特异性抗体(Ig E)及细胞因子[白细胞介素(IL)-2、IL-4、IL-10和γ干扰素(INF-γ)]水平;观察鼻黏膜组织形态学变化。结果螨抗原纳米疫苗PLGA-DP2载药量13.6%,包封率88.4%;纳米粒直径为200~400 nm。治疗后小鼠鼻部症状评分,PLGA-DP2治疗组鼻痒(0.67±0.52)分,喷嚏(1.00±0.63)分,清涕(1.67±0.41)分;螨重组蛋白Der p2治疗组分别为(0.83±0.41)分、(1.50±0.55)分、(0.83±0.75)分。明显低于模型组,且PLGA-DP2治疗组降低更明显(P<0.05)。PLGA-DP2治疗组和螨重组蛋白Der p2治疗组与模型组比较,血清特异性Ig E及IL-4水平方面均明显降低,PLGADP2治疗组降低更显著(P<0.05);而IL-2、IL-10和INF-γ水平显著增加,PLGA-DP2治疗组增加更显著(P<0.05)。PLGA-DP2治疗组小鼠鼻黏膜病理表现,上皮细胞基本排列整齐,组织结构清晰,相对模型组黏膜下层嗜酸性粒细胞、中性粒细胞等炎性细胞减少,鼻黏膜纤毛结构相对比较完整,黏膜基层肿大程度减轻;基本与正常组一致。结论尘螨变应原纳米疫苗加以PLGA为佐剂可有效地抑制小鼠过敏性鼻炎的炎症反应,极大地提高了过敏原疫苗的疗效。

胃癌特异性纳米疫苗的制备及其生物学活性的研究

目的:以胃癌特异性多肽抗原MG7为靶点研制胃癌特异性纳米疫苗,并观察其对小鼠的免疫效能。方法:人工合成胃癌MG7-Ag的模拟表位多肽,用磁力超声法将其包封于纳米乳剂中,通过透析纯化,HPLC检测其包封效率。用包封有MG7抗原肽的纳米疫苗免疫健康Balb/c小鼠,以空白纳米疫苗和PBS作为对照,测定其免疫活性,通过ELISA测定血清中抗MG7抗体的效价;ELISPOT测定小鼠脾CTL活性。同时,用表达MG7-Ag的小鼠艾氏腹水瘤细胞进行肿瘤攻击2周,观察疫苗对小鼠的保护作用。结果:成功制备了胃癌MG7-Ag的纳米疫苗,并具有较好的包封率和较好的稳定性,小鼠产生MG7抗体,ELISPOT检测包封组与对照组相比分泌IFN-γ的活性淋巴细胞数量明显增高。疫苗免疫组8只小鼠中有2只未见肿瘤形成,而对照组8只小鼠则全部成瘤。结论:胃癌MG7-Ag表位纳米疫苗具有免疫原性,可以诱导小鼠产生抗肿瘤免疫。

自组装铁蛋白在纳米疫苗领域的应用进展

自组装蛋白在真核细胞及原核细胞中是普遍存在的,其对生命体的正常运转具有重要意义,甚至关系到生命体的进化。常见的自组装蛋白包括病毒颗粒(virus particles)、血清白蛋白(serum albumin)、丝蛋白(silk protein)及铁蛋白(ferritin)。其中,铁蛋白可形成粒径均一、生物相容性良好的纳米材料,还具有独特的理化性质,如pH敏感、高温耐受、大多数变性剂耐受,即可通过调节pH来控制铁蛋白的自组装特性。铁蛋白是存在于大多数生物体内的天然蛋白,在肿瘤的诊断成像及治疗、药物载体和纳米疫苗等领域具有广阔的应用前景。重点探讨了铁蛋白的仿生合成及其在纳米疫苗领域的应用进展,以期为新型动物纳米疫苗的研发提供参考。

衣原体纳米疫苗的研究进展

衣原体疫苗接种的最终目的是刺激机体体液免疫、细胞免疫及黏膜免疫应答的有机结合,以发挥抗感染保护作用、减少炎症病理的形成。衣原体抗原成分单独接种或与佐剂联合应用均不能全面激发机体的免疫应答。纳米粒子因具有降低毒副作用、靶向输送、缓释、避免被酶降解、提高活性和稳定性等独特优势,为衣原体疫苗设计提供了新策略。应用于医学领域的纳米材料种类繁多,衣原体纳米疫苗已取得一定程度的进展,本文主要对纳米粒子脂质体和多聚体微粒在衣原体疫苗中的研究进展作简要概述。

纳米疫苗在防控非洲猪瘟中的应用前景

现有非洲猪瘟(African swine fever,ASF)疫苗存在免疫原性差、全身不良反应大等缺点,使防疫手段相对局限。近年来,纳米疫苗在增强免疫反应、提高抗原利用率及保证安全性等方面展现出显著优势,因而被广泛研究。目前,在防控ASF中尚未出现有关纳米疫苗的报道。本综述介绍了ASF传统疫苗的研究现状,阐述了纳米疫苗的定义和种类,重点从免疫学角度分析了纳米疫苗在防控ASF的优势,并对纳米疫苗防控ASF研究前景进行了展望,以期为ASF疫苗的研发提供新的思路和方向。

纳米疫苗的发展与应用

传统疫苗在传染病防治领域发挥了重要作用,但其仍不同程度地存在安全性差、免疫原性低、稳定性差、难以诱导持久免疫反应等问题。纳米递送系统可提高抗原稳定性并靶向抗原提呈细胞,促进抗原提呈细胞成熟并激活特异性免疫反应。目前已有大量研究利用纳米递送载体制备高效疫苗。该文简要阐述纳米递送载体在增强疫苗免疫效应中的应用。

新型冠状病毒疫苗研究现状以及仿生纳米疫苗研究前景

新型冠状病毒传染病(COVID-19)呈全球流行。接种疫苗是预防新型冠状病毒(SARS-CoV-2)感染的重要手段。不同类型的疫苗或疫苗加强针需要被开发以应对COVID-19疫情。本文综述了新型冠状病毒疫苗的现状以及重点探讨了仿生纳米疫苗的研发前景,希望对后续新冠疫苗的研发提供有益借鉴。

尘螨纳米疫苗免疫治疗对哮喘BALB/c小鼠体内Th1/Th2细胞系表达水平的影响

目的探究尘螨纳米疫苗免疫治疗对哮喘BALB/c小鼠体内Th1/Th2细胞系表达水平的影响。方法选取60只雌性小鼠,将其随机分为哮喘模型组、疫苗治疗组和阴性对照组,每组各20只。对其进行造模后,疫苗治疗组采用尘螨纳米疫苗进行治疗,哮喘模型组及阴性对照组均采用生理盐水进行处理,于造模成功及治疗结束后分别取外周血测定外周血中Th1/Th2细胞因子IFN-γ、IL-4和IL-5的表达水平。结果造模成功后,哮喘模型组、疫苗治疗组小鼠的Th1细胞因子IFN-γ水平明显低于阴性对照组,Th2细胞因子IL-4、IL-5明显高于阴性对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗结束后,疫苗治疗组小鼠的IFN-γ高于造模成功后,IL-4、IL-5明显低于造模成功后,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗结束后,哮喘模型组、疫苗治疗组小鼠的IFN-γ[(82.74±13.27)、(101.47±15.44)ng/L]明显低于阴性对照组[(112.37±16.47)ng/L],哮喘模型组、疫苗治疗组小鼠的IL-4[(30.16±2.62)、(22.36±2.23)ng/L]高于阴性对照组[(18.32±1.41)ng/L],且哮喘模型组、疫苗治疗组小鼠的IL-5[(30.74±4.53)、(16.36±2.97)ng/L]也明显高于阴性对照组[(12.46±2.68)ng/L],差异有统计学意义(P<0.05)。治疗结束后,哮喘模型组与疫苗治疗组小鼠的Th1/Th2细胞系表达水平比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论尘螨纳米疫苗可显著纠正哮喘BALB/c小鼠体内的Th1/Th2细胞系表达细胞因子功能的失衡。

PLGA-HPV16mE7纳米疫苗抗HPV16免疫反应的研究

目的:探讨生物可降解材料聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)为载体负载突变后的高危型人乳头瘤病毒16E7(HPV16E7)蛋白的纳米疫苗诱抗肿瘤的免疫反应。方法:表达并纯化定点突变的HPV16 E7蛋白(HPV16mE7)。表征用复乳溶剂挥发法制备的HPV16mE7/PLGA纳米粒。HPV16mE7/PLGA纳米粒皮下免疫C57BL/6(H-2b)小鼠2次,用ELISA检测血清中的抗HPV16E7抗体水平,用Elispot和用乳酸脱氢酶(LDH)释放实验分别检测产生IFN-γ和CTL反应。结果:Western Blot分析证明HPV16mE7蛋白具有和野生型HPV16E7诱导产生的抗体结合的活性。HPV16mE7/PLGA纳米粒粒径大小为(335.6±6.32)nm,Zeta电位为(-6.9±0.41)mV,包封率为62.4%,体外释放呈双相动力学特征,于第9天累积释放达58.2%,纳米悬液在4℃至少稳定1个月。HPV16mE7/PLGA纳米粒免疫的小鼠血清抗E7抗体水平、CTL和产生IFN-γ细胞显著高于HPV16mE7免疫组的小鼠。结论:HPV16mE7/PLGA纳米疫苗具有较单纯的HPV16mE7诱导小鼠产生更强的体液和细胞免疫反应。HPV16mE7/PLGA纳米疫苗可作为HPV16感染相关疾病候选疫苗。

纳米疫苗能更有效激发免疫反应

麻省理工大学工程人员设计出一种新型纳米粒子,可安全高效地传送抗艾滋病病毒(HIV)和疟疾等疾病的疫苗,并能更有效地激发机体免疫反应。近日出版的《自然.材料学》上对这种新型纳米疫苗进行了详细介绍。纳米粒子中心有一个脂质球,能携带人工合成的蛋白质,这些合成粒子能引发强烈的免疫反应。论文作者之一、

防治恶性肿瘤的纳米疫苗技术

我国恶性肿瘤的死亡率很高，在城市地区居死因第一位，在农村居第二位．严重威胁人民的生命和健康。目前．手术切除仍是恶性肿瘤的主要治疗方法．但是，术后多有复发和转移，死亡率居高不下。

自组装纳米颗粒肿瘤疫苗OVA257-264-mi3的构建及其保护效果评价

目的构建SpyCatcher-mi3纳米颗粒疫苗递送载体,评价其在增强卵清蛋白CD8+T细胞表位肽OVA 257-264免疫原性和在小鼠荷瘤模型中免疫保护效果。方法SpyCatcher-mi3蛋白由大肠杆菌表达,依次经亲和层析、阴离子交换层析纯化得到;合成OVA 257-264-SpyTag多肽,通过SpyTag/SpyCatcher蛋白质连接系统构建纳米颗粒OVA 257-264-mi3;通过细胞溶血实验和细胞毒性实验评价OVA 257-264-mi3体外安全性,记录小鼠体重变化和镜检脏器组织切片HE染色评价OVA 257-264-mi3体内安全性;将6~8周龄,18~20 g,SPF级,雌性C57BL/6小鼠按随机数字表法分为OVA 257-264-mi3组、OVA 257-264组和Control组,每组14只,分别于第0、14、28天免疫小鼠,末次免疫后第14天通过ELISpot检测其脾脏淋巴细胞中IFN-γ分泌细胞数量评价其免疫原性;在小鼠荷瘤模型上通过核磁共振成像等手段评价纳米颗粒疫苗OVA 257-264-mi3的保护效果。结果SpyCatcher-mi3和OVA 257-264-mi3均自组装形成均一稳定的纳米颗粒,平均粒径约为43.8 nm和91.3 nm;OVA 257-264-mi3在体内外均具有良好的安全性;OVA 257-264-mi3组小鼠每1×106个脾脏淋巴细胞中IFN-γ分泌细胞数量达253,显著高于OVA 257-264组(P<0.05);OVA 257-264-mi3组小鼠第22天荷瘤体积约151.1 mm 3,显著小于OVA 257-264组(P<0.05),且观察期内生存率达60%,显著高于OVA 257-264组(P<0.05)。结论成功构建了纳米颗粒疫苗OVA 257-264-mi3,其增强肿瘤抗原表位肽OVA 257-264免疫原性,在小鼠荷瘤模型中保护效果良好,为肿瘤新抗原疫苗的研究提供了理论基础。

猴痘自组装纳米颗粒候选疫苗的制备及免疫应答特征研究

目的 本研究旨在制备自组装纳米颗粒猴痘候选疫苗并研究其免疫应答特征,为其疫苗设计提供可参考的试验数据。方法 利用原核系统表达纯化抗原蛋白A29L-SpyTag和骨架蛋白Mi3-SpyCatcher,化学组装制备纳米颗粒A29L-Mi3,皮下免疫小鼠,通过ELISA测定抗体效价、空斑试验测定抗体中和、流式细胞术测定淋巴细胞分泌细胞因子情况,并描述其免疫应答特征。结果 成功制备A29L-Mi3纳米颗粒,颗粒呈中空笼状均匀分布,其粒径平均为(29±0.19) nm。A29L-Mi3纳米颗粒候选疫苗联合SP01佐剂后,中和抗体效价强于A29L蛋白候选疫苗,且A29L-Mi3纳米颗粒候选疫苗免疫2次即能够获得免疫3次相近滴度的中和抗体。A29L-Mi3纳米颗粒候选疫苗激活的小鼠T淋巴细胞免疫应答水平高于A29L蛋白候选疫苗。结论 成功体外组装制备出结构均一的A29L-Mi3蛋白纳米颗粒,具有较强的免疫原性,联合SP01佐剂后中和能力提高,为免疫程序的优化提供参考数据。细胞免疫应答水平均高于单独的A29L蛋白,为猴痘疫苗的设计与研发提供借鉴。

铜绿假单胞菌flg E基因壳聚糖纳米DNA疫苗的免疫效果评估

为评价铜绿假单胞菌flgE基因壳聚糖纳米DNA疫苗的免疫效果,本研究经PCR扩增flgE基因,将其插入真核表达载体pcDNA3.1(+)中,构建flgE基因的重组质粒pflgE,进一步以壳聚糖为佐剂制备了纳米DNA疫苗CpflgE,通过测定OD260nm值检测纳米DNA疫苗的包封率、加入DNA酶后经琼脂糖凝胶电泳检测其抗DNA酶降解的能力、37℃恒温静置1 d,3 d和5 d后经琼脂糖凝胶电泳检测稳定性。结果显示CpflgE的包封率为94.69%,可有效抵抗DNaseⅠ的降解,具有较强的稳定性。以pflgE和CpflgE免疫BALB/c小鼠,共免疫3次,同时设置灭活疫苗免疫组、铜绿假单胞菌鞭毛蛋白亚单位疫苗免疫组以及PBS对照组。免疫后不同时间经间接ELISA测定各组小鼠血清抗体水平,MTT法检测小鼠脾淋巴细胞增殖水平,采用检测试剂盒测定各组小鼠血清中IFN-γ、IL-2和IL-4的水平。结果显示,Cpflg E诱导小鼠的血清抗体水平、脾淋巴细胞增殖水平及血清中IFN-γ、IL-2和IL-4的浓度总体上虽均低于灭活疫苗,但与鞭毛蛋白亚单位疫苗相当,且显著高于pflgE (P<0.05)。三免两周后以铜绿假单胞菌强毒株(1.35×10^(10)cfu)对各组小鼠进行攻毒试验,测定攻毒后各组小鼠的保护率,结果显示,pflgE组、CpflgE组、鞭毛蛋白疫苗组和灭活疫苗组的保护率分别为57.1%、76.2%、81%和95.2%。本研究首次证实壳聚糖作为载体和佐剂可以显著提高铜绿假单胞菌flgE基因DNA疫苗诱导的免疫应答水平,为铜绿假单胞菌新型DNA疫苗的研制提供了参考依据。

纳米疫苗促进TLS形成有望成为治疗鼻咽癌的新手段

近日,中山大学材料科学与工程学院陈永明教授和刘利新教授团队报道了通过纳米疫苗(pECM)加速肿瘤中三级淋巴结(Tertiary lymphoid structures,TLS)的形成,以抑制肿瘤生长的研究。该研究采用被FDA批准作为食品添加剂的植物来源单宁酸作为递送载体,采用激活B细胞的TLR-9激动剂CpG和激活T细胞的STING激动剂Mn^(2+)作为佐剂.

前蛋白转换酶枯草溶菌素9纳米疫苗的构建与细胞吞噬效率的体外实验研究

目的:制备前蛋白转换酶枯草溶菌素9(proprotein convertase subtilisin/kexin type 9,PCSK9)纳米疫苗,并初步探讨树突状细胞(dendritic cells,DC 2.4)对纳米疫苗的体外吞噬效率。方法:选取PCSK9207-223为抗原肽,牛血清白蛋白(bovine se-rum albumin,BSA)为载体蛋白,用"还原-热聚-氧化"法将BSA分子转变为BSA纳米颗粒(BSA nanoparticle,BN),PCSK9多肽链接在BN表面合成纳米疫苗(BSA-PCSK9 nanoparticle,BPN),PCSK9多肽与分子BSA直接链接合成分子疫苗(BSA-PCSK9,BP)。动态光散射测定BN、BPN粒径和电位大小,透射电子显微镜观察形貌;SDS-PAGE电泳分析抗原负载情况;检测BPN不同时间点的粒径变化反映其在生理环境下的稳定性;BPN与DC 2.4细胞共孵育24 h,增强型细胞计数试剂盒-8(cell counting kit-8,CCK8)检测DC2.4细胞活性,反映BPN生物相容性;流式细胞仪检测DC 2.4对纳米疫苗的吞噬情况。结果:合成的BPN粒径为(68.2±3.1)nm、电位为(?14.8±0.6)mV,透射电子显微镜观察显示BPN近球形;SDS-PAGE电泳结果显示BPN相对分子质量增加,证明短肽链接成功;模拟生理环境下,BPN粒径在144 h内保持稳定;增强型CCK8检测结果显示DC2.4细胞活性均大于100%;流式细胞仪检测结果显示,相比BP,DC 2.4对BPN的吞噬效率更高。结论:BPN体外稳定性及生物相容性好,易于被DC吞噬。

纳米粒子在疫苗中的开发利用

纳米疫苗的使用已超过其他类型的疫苗制剂,纳米结构在疫苗制剂中主要发挥两个角色:一是他们是作为疫苗载体,二是由于其固有的佐剂作用,能改善体液免疫和细胞免疫反应,是这个领域获得利益的主要原因。因此综述了可以作为疫苗载体的主要结构。