新型单磷酸脂质A佐剂活性与作用机制研究：一种高效低成本的疫苗佐剂开发

本研究通过合成生物学技术开发出新型大肠杆菌单磷酸脂质A(N-MPL)，通过结构修饰（去除C-1位磷酸基团、3′次脂肪酸链羟基化）降低毒性并提高水溶性。实验证明其佐剂效果优于铝佐剂和商用MPL(PHAD?)，能通过TLR4-MyD88-NF-κB通路调控Th1/Th2反应，油水剂型主要诱导细胞免疫，水溶液剂型侧重体液免疫，为疫苗佐剂开发提供新选择。

　　

Highlight

本研究亮点在于通过创新性生物工程技术构建了能生产新型单磷酸脂质A(N-MPL)的大肠杆菌菌株，其产物分子量为1732.9000Da。该佐剂在H1N1疫苗免疫实验中展现出超越铝佐剂和商用PHAD?的卓越效果。

Materials and reagents

材料与试剂

实验所用引物、质粒和菌株列于表2-1。主要试剂包括：LB培养基（北京索莱宝）、卡那霉素、氨苄青霉素（Solarbio）、琼脂糖（上海生工）、Whatman'?离子交换纤维素DE52等。

Construction of N-MPL E. coli production

N-MPL生产菌株构建

基于大肠杆菌天然脂质A合成途径（图1-1黑色部分），我们在保留六酰基链结构基础上，于LacZ位点引入特异性去除1′-磷酸基团的脂肪酶LpxE获得单磷酸结构，同时引入脂质A双加氧酶LpxO在3′次脂肪酸链添加羟基改善水溶性（图1-1红框部分），最终获得具有全新结构的N-MPL。

Discussion

讨论

现有铝佐剂在中国仍是唯一获批的人用疫苗佐剂，但其诱导细胞免疫能力较弱且副作用明显。本研究的N-MPL通过TLR4-MyD88-NF-κB信号通路调控免疫反应，不同剂型可差异化激活细胞免疫（油包水剂型）和体液免疫（水溶液剂型），为突破现有佐剂局限提供了新思路。

Conclusion

结论

本研究开发的N-MPL具有高效、低成本特性，其独特之处在于：①首次实现通过工程菌生物合成获得；②不同剂型可定向诱导特定免疫应答；③作用机制明确。这为新型疫苗佐剂开发提供了重要候选方案，在流感及其他传染病防控领域具有广阔应用前景。