自组装TLR2激动剂Diprovocim:一种安全高效的黏膜疫苗佐剂

【字体: 时间:2025年06月20日 来源:npj Vaccines 7

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  本研究针对呼吸道黏膜疫苗佐剂存在的免疫原性与安全性平衡难题,创新性提出TLR2激动剂Diprovocim的自组装纳米颗粒策略。通过动物实验证实,该佐剂能显著增强抗原递呈细胞(APC)对抗原(OVA/RBD-Fc)的吞噬作用,激活TLR2/NF-κB通路的同时降低炎症因子释放,在诱导系统性IgG和黏膜IgA双重免疫应答的同时避免肺组织损伤。相关成果为呼吸道传染病疫苗研发提供了新型佐剂选择,发表于《npj Vaccines》。

  

呼吸道传染病一直是全球公共卫生的重大威胁,从SARS、MERS到COVID-19疫情,病毒通过黏膜入侵的特性使得传统注射疫苗难以提供全面的黏膜保护。虽然鼻用疫苗能诱导关键的分泌型IgA和组织驻留记忆T细胞,但现有佐剂面临两难困境:活病毒载体存在安全风险,而蛋白亚单位疫苗又因黏膜环境复杂导致免疫原性不足。更棘手的是,已报道的TLR激动剂如Pam2CSK4虽能增强免疫应答,却常伴随严重的肺部炎症反应。如何开发兼具高效性和安全性的黏膜佐剂,成为疫苗领域亟待突破的科学难题。

针对这一挑战,中山大学附属第一医院等机构的研究团队在《npj Vaccines》发表了一项突破性研究。研究人员聚焦于新型TLR2激动剂Diprovocim,该分子具有独特的自组装特性和低EC50值(110 pM)。通过系统的体内外实验,团队发现当Diprovocim与抗原按1:1比例混合时,可自发形成直径约1032 nm的稳定颗粒,这种尺寸既能避免经嗅神经入脑的风险,又适合肺部沉积。

研究采用多学科技术手段验证其效果:通过流式细胞术分析显示,Diprovocim使肺部和纵隔淋巴结(MLN)中CD11b+和CD11b-树突状细胞(DC)的抗原摄取量提升3.9倍;RT-qPCR检测证实其激活NF-κB通路时仅引起轻微炎症因子(IL-6/IL-1β/TNF-α)波动,显著低于Pam2CSK4组;假病毒中和实验证明,鼻内接种Diprovocim佐剂的RBD-Fc疫苗对SARS-CoV-2变异株(Delta/BA.1/BA.5)产生交叉保护抗体,其中对Omicron BA.1的中和滴度提升5.5倍。

Diprovocim自组装增强抗原摄取和细胞活化

研究首先解析了Diprovocim的物理特性。这种含多个苯环的小分子可通过π-π堆积与蛋白质的酪氨酸残基相互作用,形成粒径可控的纳米颗粒。


实验显示,Diprovocim+OVA颗粒使JAWSII树突细胞的抗原摄取荧光强度提升3倍,并通过上调CD86/CD40共刺激分子(分别增加3.0倍和3.2倍)有效激活抗原呈递细胞(APC)。

靶向递送与安全特性

在体内分布实验中,鼻内给药的Diprovocim-OVA主要被肺组织CD11b+ DC(占比46.5%)摄取,并促进DC向纵隔淋巴结迁移。值得注意的是,与Pam2CSK4相比,Diprovocim组小鼠体重无下降,肺部IL-6 mRNA水平仅为其1/4,组织病理学显示无肺泡结构破坏或纤维化。

双重免疫应答的诱导

通过三剂免疫方案评估免疫效果:


鼻内接种组在BALF中检出高滴度IgA(较OVA组提升9倍),血清IgG达105以上;ELISPOT显示CD4+ T细胞分泌IFN-γ量显著增加。对于SARS-CoV-2 RBD-Fc疫苗,Diprovocim使BALF中IgG/IgA分别提升75.4倍和43.5倍,且不改变RBD蛋白的抗原表位(经BLI验证)。

这项研究开创性地证明,Diprovocim通过巧妙的物理自组装特性,解决了黏膜疫苗佐剂"效力-毒性"不可兼得的悖论。其诱导的黏膜IgA应答尤其珍贵,能阻断病毒在呼吸道入口处的定植。更值得注意的是,该佐剂对老年和免疫缺陷人群可能具有特殊价值——在不引起过度炎症的前提下激活TLR2通路。未来研究可进一步探索其在流感、RSV等呼吸道病毒疫苗中的应用潜力,或与mRNA疫苗联用提升黏膜免疫效果。这些发现为应对新发突发呼吸道传染病提供了重要的技术储备。

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