近日，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)微生物資源發(fā)掘與利用全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、納米化學(xué)生物學(xué)團(tuán)隊(duì)韓鶴友教授課題組在ACS Nano雜志上發(fā)表題為“Metal?Phenolic Network Hydrogel Vaccine Platform for Enhanced Humoral Immunity against Lethal Rabies Virus”的研究論文。本研究構(gòu)建了一種可注射狂犬病水凝膠疫苗（CGMR），實(shí)現(xiàn)單劑量免疫激活強(qiáng)大體液免疫抵抗狂犬病病毒攻擊。
狂犬病（Rabies）是一種由狂犬病病毒（Rabies Virus，RABV）引起的人畜共患病，一旦發(fā)病，致死率接近100%。人感染狂犬病病例中超99%是由攜帶病毒的狗咬傷或抓傷引起，世界衛(wèi)生組織聯(lián)合諸多國際組織共同提出“到2030年全面消除犬媒介狂犬病引起的人類死亡”的全球戰(zhàn)略目標(biāo)。因此，狂犬病病毒疫苗的研發(fā)和應(yīng)用對(duì)推動(dòng)這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有重要意義。
本研究構(gòu)建了一種基于金屬酚醛網(wǎng)絡(luò)的狂犬病水凝膠疫苗（CGMR），該疫苗是沒食子酸接枝殼聚糖與錳離子交聯(lián)水凝膠并負(fù)載滅活病毒（圖1）。CGMR能在注射區(qū)域形成“水凝膠抗原庫”，持續(xù)釋放抗原和錳佐劑，激活cGAS-STING信號(hào)通路，顯著促進(jìn)樹突狀細(xì)胞成熟和抗原呈遞，從而增強(qiáng)免疫細(xì)胞的激活和抗體產(chǎn)生。
圖1. 可注射狂犬病水凝膠疫苗的免疫激活示意圖
狂犬病水凝膠疫苗形成主要是基于酚羥基氧原子與錳離子空軌道的配位鍵，CGMR交聯(lián)成功后儲(chǔ)存模量（G’）高于損耗模量（G”），并且能夠被注射器針頭連續(xù)擠壓，具有一定的可注射性，掃描電鏡圖像進(jìn)一步顯示了CGMR呈現(xiàn)典型的互連多孔的微觀形貌。這些特點(diǎn)都為抗原負(fù)載和持續(xù)釋放提供有利條件。
圖2. CGMR制備及形貌表征
CGMR通過酚羥基和金屬離子配位形成水凝膠網(wǎng)絡(luò)將滅活狂犬病病毒負(fù)載其中，有效延長(zhǎng)小鼠后肢注射局部的熒光滯留時(shí)間，這對(duì)于提高免疫激活效果十分關(guān)鍵。在小鼠模型中誘導(dǎo)的病毒中和抗體（VNA）滴度比傳統(tǒng)滅活病毒和鋁佐劑處理組分別提高了4.3倍和1.8倍，并且持續(xù)至少6周（圖3）。為了進(jìn)一步明確抗體提高的機(jī)制，本研究進(jìn)一步分析了相關(guān)免疫細(xì)胞的增殖情況。與傳統(tǒng)滅活病毒和鋁佐劑處理組相比，CGMR顯著促進(jìn)了Tfh細(xì)胞、生發(fā)中心B細(xì)胞和漿細(xì)胞的增殖與分化，這些免疫細(xì)胞在抗體產(chǎn)生中起決定性作用。這一創(chuàng)新平臺(tái)不僅為狂犬病疫苗的開發(fā)提供了新的思路，還展示了其在其他傳染病防治中的潛在應(yīng)用前景。
圖3. CGMR“水凝膠抗原庫”的注射局部熒光分布圖和特異性中和抗體滴度
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院博士研究生鄧嘉敏和動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院博士后汪宗梅為論文的共同第一作者，韓鶴友教授和趙凌教授（動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院）為論文共同通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金和湖北省自然科學(xué)基金等的資助。
來源：南湖新聞網(wǎng)
編輯：吃一口小貓
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