新型铝-乳液杂化纳米颗粒佐剂递送系统（XAEC）增强疫苗免疫原性的机制与应用研究

本研究针对传统铝佐剂（Alum）Th2偏向性免疫应答及纳米乳剂（XE）共递送能力不足的问题，开发了一种整合铝纳米颗粒（XA）与纳米乳剂的杂化佐剂递送系统（XAE），并通过静电吸附TLR9激动剂CpG构建XAEC平台。该系统通过优化粒径（~220 nm）和zeta电位（近中性），显著增强树突状细胞（DC）抗原摄取能力，在呼吸道合胞病毒（RSV）、水痘-带状疱疹病毒（VZV）疫苗中诱导高水平中和抗体，并在HPV肿瘤模型中激发强效Th1偏向性免疫应答。该研究为新一代疫苗佐剂设计提供了创新策略。

　　

研究背景与科学问题
疫苗佐剂是增强抗原免疫原性的关键组分，但传统铝佐剂（Alum）存在明显局限性：仅能诱导Th2型免疫应答，难以激发细胞毒性T淋巴细胞（CTL）反应，且对重组蛋白疫苗效果不稳定。与此同时，纳米乳剂（如MF59）虽能促进抗原递送，但缺乏协同免疫刺激分子的能力。如何整合两类佐剂优势，开发兼具高效递送与多模式免疫激活的新型佐剂系统，成为疫苗领域的重大挑战。

研究设计与技术方法
厦门大学研究人员通过微流控技术将纳米铝佐剂（XA）与纳米乳剂（XE）按2:3比例混合，构建杂化纳米颗粒XAE（粒径~220 nm，zeta电位-0.41 mV），并静电吸附TLR9激动剂CpG形成XAEC系统。采用动态光散射（DLS）、透射电镜（TEM）表征理化性质，通过流式细胞术评估DC2.4细胞抗原摄取效率，并建立BALB/c和C57BL/6小鼠模型验证RSV、VZV疫苗及TC-1肿瘤模型的免疫效果。

研究结果

1. XAE纳米颗粒及其疫苗佐剂递送系统（XAEC）
通过微流控混合XA与XE形成的XAE表现出最优理化特性：当XA占比40%时，粒径为215.1±2.3 nm，zeta电位接近中性（-0.41±1.5 mV）。透射电镜显示XA均匀包裹XE形成"Pickering-like"结构，显著提升抗原（OVA）在DC2.4细胞的摄取效率（较单一组分提高3倍）。

2. XAEC对APC和先天免疫细胞的高效佐剂效应
XAEC促进FAM-CpG与Cy5-OVA在DC2.4细胞内的共定位（共递送效率达85%），并显著上调CD80/CD86/MHC II表达（较对照组增加2-5倍）。体内成像显示XAEC在注射部位形成抗原储库（滞留时间>7天），引流淋巴结中CD11b⁺DC数量增加3倍。

3. 预防性重组亚单位疫苗的免疫原性与保护效果
XAEC佐剂的RSV疫苗诱导IgG2a抗体滴度（Th1标志）较铝佐剂提高10倍，肺组织病毒载量降低2个数量级。RNA-seq分析显示XAEC激活Toll样受体通路相关基因（如TLR9、NF-κB），脾脏记忆B细胞（IgD^-B220⁺CD38⁺）比例提升4倍。

4. XAEC在老年小鼠中的抗病毒免疫应答
18月龄小鼠接种XAEC佐剂的VZV疫苗后，中和抗体滴度与商业疫苗Shingrix相当，但体重波动更小（5.12% vs 11.51%），脾脏效应记忆T细胞（T_EM）比例增加2.3倍。

5. 治疗性肿瘤疫苗的佐剂效果
XAEC+HPV16 E7疫苗使TC-1肿瘤体积缩小95%，肿瘤浸润CD8⁺T细胞密度增加8倍，脾脏IFN-γ分泌细胞数量达铝佐剂的5.1倍。

研究结论与意义
该研究创新性地通过铝-乳液杂化纳米颗粒整合了抗原递送（XA的pH响应性溶解）与免疫激活（CpG的TLR9通路刺激）双重功能，解决了传统佐剂Th2偏向与共递送效率低的难题。XAEC在RSV、VZV疫苗中展现剂量节约效应（0.2x稀释仍保持全剂量效果），其模块化设计为肿瘤新抗原疫苗开发提供了新思路。论文发表于《Journal of Nanobiotechnology》，为下一代疫苗佐剂系统的临床转化奠定了重要基础。