纳米载体递送多表位DNA疫苗的体外免疫特性研究：PLGA-pLAMP纳米颗粒在绵羊外周血单核细胞中的免疫激活效应

【编辑推荐】本研究针对心水病疫苗田间应用难题，创新性采用聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米颗粒(NPs)作为pLAMP多表位DNA疫苗递送系统。通过体外实验证实该纳米疫苗具有83%吸附效率，可激活CD4+/CD8+T细胞通路，释放动力学呈现双峰特征（第7/35天），为开发无需冷链的单剂量皮下疫苗奠定基础。

　　

在非洲撒哈拉以南地区，一种名为心水病（Heartwater）的蜱传疾病正严重威胁着反刍动物的健康。这种由埃里希体（Ehrlichia ruminantium）引起的疾病，每年给小型农户造成重大经济损失。当前唯一商业化疫苗存在致命缺陷：需要专业人员进行静脉注射，且依赖严格的冷链运输——这对于基础设施薄弱的非洲农村地区简直是"不可能完成的任务"。更令人担忧的是，既往研发的灭活疫苗、减毒疫苗和重组DNA疫苗均未能提供理想保护效果。

面对这一困境，研究人员将目光投向了纳米技术领域。他们设计了一种革命性的疫苗策略：将含有多个免疫优势表位的pLAMP DNA疫苗搭载在聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米颗粒上。这种生物可降解材料不仅获得FDA和EMA双重认证，其缓释特性更能解决传统DNA疫苗需要多次接种的痛点。特别值得关注的是，该疫苗创新性地整合了溶酶体相关膜蛋白(LAMP)靶向序列和CpG基序，前者能促进抗原通过MHC I类和II类分子双重呈递，后者则可激活Toll样受体9(TLR9)通路来增强Th1型免疫反应。

为验证这一设想，研究团队开展系统的体外实验。他们首先通过w₁/o/w₂溶剂蒸发法制备出粒径范围180nm-5μm的PLGA纳米颗粒，电镜显示其表面光滑呈球形。吸附实验表明，pLAMP DNA与纳米颗粒的结合效率高达83%，这种高效负载得益于阳离子表面活性剂CTAB的桥梁作用。释放动力学研究揭示出独特的双相释放模式：初期爆发释放后，第7天出现第一个峰值，随后持续释放直至第35天达到第二个高峰——这种特性恰好模拟了疫苗初次免疫和加强免疫的自然过程。

研究团队进一步利用携带hrGFP报告基因的质粒证实，纳米颗粒能有效将外源DNA递送至绵羊外周血单核细胞(PBMCs)内并实现稳定表达。高通量转录组测序数据更带来惊喜：疫苗成功激活了DNA传感通路、MHC分子呈递通路等关键免疫途径，特别是与CD4⁺和CD8⁺T细胞活化相关的信号通路显著上调。这些发现与前期表位定位研究高度吻合，证明纳米疫苗能精准唤醒记忆性免疫应答。

在讨论部分，作者着重强调了该研究的转化医学价值。相比需要基因枪递送的传统DNA疫苗，PLGA纳米颗粒不仅摆脱了复杂设备的束缚，其皮下注射的给药方式更符合田间应用需求。特别值得注意的是，疫苗诱导的细胞免疫应答特征——包括γ干扰素(IFN-γ)、白细胞介素2(IL-2)等Th1型细胞因子的产生，与抗埃里希体感染的保护性免疫高度相关。这为后续开展动物攻毒实验提供了坚实的理论基础。

这项发表于《兽医免疫学和免疫病理学》的研究，代表着心水病疫苗研发的重要突破。它不仅证实了PLGA纳米颗粒作为疫苗递送系统的可行性，更开创性地将多表位DNA疫苗与纳米技术相结合。未来若能通过体内实验验证其保护效果，这种无需冷链、单次注射的纳米疫苗，或将彻底改变非洲农牧区对抗心水病的防疫格局。