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为探究皂苷基佐剂(SBAs)作用机制,研究人员开展其摄取及诱导抗原交叉呈递研究。发现 SBAs 可被 MHCIIloCD11bhi骨髓来源树突状细胞(BMDCs)和巨噬细胞(BMDMs)高效摄取,诱导交叉呈递激活 CD8+T 细胞,助力疫苗研发。
在疫苗研发的领域中,佐剂的作用至关重要。非活减毒病毒疫苗往往需要佐剂来增强免疫反应,提升疫苗效果。传统的铝基佐剂虽能引发较强的 Th2 和中和抗体反应,却在诱导 CD8
+T 细胞介导的免疫方面表现欠佳。而对于癌症和病毒感染的防治来说,CD8
+杀伤性 T 细胞介导的强大细胞免疫,是疫苗发挥功效的关键所在。
皂苷基佐剂(SBAs)在与其他佐剂的对比中脱颖而出。它能诱导树突状细胞(DCs)产生高水平的抗原交叉呈递,进而激活 CD8+T 细胞。含有 SBAs 的疫苗,如用于新冠、疟疾和带状疱疹的疫苗,已在临床取得成功,还有针对癌症的临床试验也展现出良好前景。然而,尽管 SBAs 在诱导 CD8+T 细胞免疫上成果显著,但其具体作用机制却尚未完全明晰。
为了深入了解 SBAs 的作用机制,来自荷兰拉德堡德大学医学中心(Radboud University Medical Center)放疗与肿瘤免疫学实验室的研究人员开展了一系列研究。他们的研究成果发表在《npj Vaccines》上,为疫苗开发提供了重要依据。
研究人员运用了多种关键技术方法。首先,通过荧光标记技术,使用脂溶性荧光碳菁染料 SP - DiIC18(3) 对 SBAs 进行标记,以便观察其在不同免疫细胞中的摄取情况。其次,利用流式细胞术对细胞进行分析,鉴定不同细胞亚群,并检测细胞对 SBAs 和抗原的摄取效率、细胞表面标志物表达以及细胞内的变化。此外,还运用了共聚焦显微镜技术,直观观察标记物在细胞内的定位和共定位情况。
研究结果如下:
- 成功对免疫刺激复合物(ISCOMs)进行荧光标记:研究人员测试了 9 种不同的脂溶性荧光碳菁染料,发现 SP - DiIC18(3) 标记的 ISCOMs 效果最佳,其与未标记的 ISCOMs 在多项实验中表现相同,且特异性最高。通过实验观察到,MHCIIloCD11bhiBMDCs 对 ISCOMs 和卵清蛋白(OVA)的摄取量较高,且 ISCOMs 与 OVA 在细胞内共定位。
- ISCOMs 被高效摄取:MHCIIloCD11bhiBMDCs 和 BMDMs 能高效摄取 ISCOMs 和 OVA,BMDMs 的摄取能力更强。进一步研究发现,ISCOMs 的摄取主要通过网格蛋白介导的内吞作用,抑制该过程会显著减少 ISCOMs 的摄取。
- 体内细胞摄取 ISCOMs:在体外分离的脾脏 cDC2s 和巨噬细胞中,也观察到了 ISCOMs 和 OVA 的摄取现象,其中 CD11c - CD11b+F4/80+巨噬细胞的摄取量最高。
- ISCOMs 诱导脂质体(LBs)形成和抗原易位:ISCOMs 能在 BMDCs 和 BMDMs 中诱导 LBs 形成和内体抗原向胞质易位。实验表明,ISCOMs 处理后,BMDMs 中约 40% 的细胞出现 LBs 形成,且与细胞色素 c 共同处理时,细胞活力显著下降,说明抗原易位在两种细胞中均发生。
- ISCOMs 诱导抗原交叉呈递和 CD8+T 细胞启动:BMDMs 在摄取 ISCOMs 后,能高效诱导抗原交叉呈递,激活 B3Z T 细胞,且与 OVA 和 ISCOMs 共培养的 BMDMs 能使 CD8+OT - I T 细胞的 CD44 表达水平升高、增殖增强、IFN - γ 产生增加。
研究结论和讨论部分指出,该研究成功标记了 SBAs,揭示了其在不同免疫细胞中的摄取机制和作用方式。SBAs 在 BMDCs 和 BMDMs 中的摄取主要通过网格蛋白介导的内吞作用,且能促进抗原易位和诱导 LBs 形成,这表明在 DCs 和巨噬细胞中,SBAs 的分子机制至少存在部分重叠。研究还首次证明了 SBAs 能在 BMDMs 中诱导高水平的抗原交叉呈递,激活 CD8+T 细胞。
这一研究成果意义重大。它为理解 SBAs 的作用机制提供了更深入的见解,有助于开发新型、更有效的疫苗,增强抗原交叉呈递和 CD8+T 细胞免疫。同时,也为癌症免疫治疗等领域提供了新的思路和理论基础,推动了生命科学和健康医学的发展。