
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
综述:二氧化硅纳米颗粒作为传染病疫苗递送和免疫调节的多功能平台
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月25日 来源:Advanced NanoBiomed Research 4.4
编辑推荐:
本综述系统总结了二氧化硅纳米颗粒(SiNPs)作为疫苗递送平台和免疫调节剂在传染病防治中的应用进展。文章详细阐述了SiNPs的生物相容性、可降解性和多功能性,重点分析了其作为载体和佐剂在蛋白质疫苗及核酸(DNA/mRNA)疫苗中的机制,包括抗原保护、免疫细胞激活和佐剂效应,为新型疫苗设计提供了重要参考。
二氧化硅纳米颗粒(SiNPs)在临床研究和生物医学应用中广泛使用,涉及组织工程、诊断、成像以及药物和小分子递送。SiNPs最初于1960年代被报道,当时获得了介孔二氧化硅颗粒(MSP)的专利。1998年,圣巴巴拉无定形-15(SBA-15)材料被开发为一种高度稳定的介孔SiNP(MSNP)。2000年,Mobil Composition of Matter No. 41 (MCM-41) 是最早合成的材料之一,可用于负载和递送布洛芬。2011年,用肽(环-Arg-Gly-Asp-Tyr)和荧光染料功能化的杂交SiNPs被用于检测人黑色素瘤病变中的整合素表达,这些颗粒被称为“C-dots”(Cornel dots),是首个被美国食品药品监督管理局(FDA)批准用于生物医学应用的SiNPs。此外,多项研究表明SiNPs是多种分子的良好载体,可用于开发抗传染病的疫苗。
SiNPs由二氧化硅(SiO2)组成,具有聚合物结构,包含一个由硅原子与氧原子结合的核心和一个由硅氧烷结构和硅醇基团(Si–OH)组成的表面。其化学组成(SixOyHz)因合成方法而异。如果有一个维度在纳米尺度(×109),二氧化硅颗粒被认为是纳米颗粒;如果所有维度都>1 μm,则被认为是微米颗粒。二氧化硅颗粒也可以是固体SiNPs(SSiNPs)或多孔二氧化硅颗粒。根据IUPAC,孔径分为大孔(50 nm)、中孔(2–50 nm)或微孔(2 nm)。
制备球形SSiNPs的方法有多种,但最常用的是St?ber法和微乳液法。在St?ber法中,原硅酸四乙酯(TEOS)是主要的二氧化硅前体;然而,其他前体如原硅酸四甲酯(TMOS)和硅酸钠也被使用。TEOS:NH4OH比例为1:1和1:25时,可获得尺寸为30和82 nm的SiNPs;而比例为2.5:1和5:1时,可获得213至234 nm的颗粒。这种合成可以通过微波辅助进行,其中电磁波导向分子,导致极性增加和反应混合物核心温度迅速升高。因此,溶液快速均匀加热,形成均匀的二氧化硅颗粒。这种方法便于控制频率和时间以获得不同粒径。Carneiro等人评估了0至700 W的功率水平在不同加热时间下,获得了11至21 nm的SiNPs尺寸。相比之下,微乳液法通过混合表面活性剂、醇、油和水来产生微乳液。使用聚氧乙烯失水山梨醇三油酸酯(Tween 85)、双(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠盐、环己烷、烷基酚和乙氧基化物作为表面活性剂,并使用氢氧化铵水解二氧化硅前体。在这种方法中,TEOS/TMOS分子从油相穿透表面活性剂界面层进入水性液滴,导致二氧化硅前体水解。
MSNPs也根据其制备方法、孔类型、粒径、表面和毒理学性质进行分类。MSNPs可以使用两种方法合成:软模板和硬模板。在第一种方法中,使用模板表面活性剂,如十六烷基三甲基溴化铵,与二氧化硅前体结合,在中空SiNPs内产生介孔空腔。该过程涉及用作模具的固体纳米颗粒。添加更多二氧化硅前体和表面活性剂会增加颗粒数量和孔的形成。报道了各种孔类型,包括六边形、立方、同心、泡沫状、放射状、蠕虫状、分层、双重和三重孔。基于其尺寸和生物分散性,还提出了这些颗粒的毒性分类。纳米颗粒的纳米毒理学分类系统将MSNPs分为四类:I类,尺寸>100 nm且可生物降解;II类,尺寸>100 nm且不可生物降解;III类,尺寸<100 nm且可生物降解;IV类,尺寸<100 nm且不可生物降解。此外,I类颗粒无风险或低风险,II类和III类有中等风险,IV类有高风险。
SiNPs具有亲水表面,含有大量硅醇基团(Si–O–H),这使得它们易于在外部或内部多孔表面进行功能化或修饰。此外,它们在某些pH值(>7)下带负电荷;因此,带正电荷的分子通过静电相互作用附着在其表面。SiNPs的功能化通常涉及添加正基团,如氨基(NH2),或负基团,如羧基(COOH),以改变颗粒电荷。功能化的SiNPs也可以添加到金属复合材料和多聚物中。一种简单、廉价且常见的功能化固体二氧化硅颗粒和MSPs的方法是添加胺基团到3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)上。氨基接枝的SiNPs对金属离子、蛋白质、核酸和一些药物表现出强吸附能力和良好选择性。图1说明了用APTES接枝固体二氧化硅颗粒,其中质子化胺基团赋予二氧化硅表面正电荷,促进与生物分子和负电区域(如核酸中的区域)的静电相互作用。用APTES接枝的SiNPs已被评估为疫苗候选。另一种添加胺基团的策略是用聚乙烯亚胺(PEI)接枝SiNPs,PEI是一种具有高密度氨基阳离子的聚合物。用PEI接枝允许强静电相互作用、聚合和保护核酸,并促进细胞摄取和细胞内化。关于疫苗,含有PEI的制剂诱导更高的抗体反应、细胞因子产生和树突状细胞(DC)成熟。目前,mRNA疫苗在其制剂中使用PEI。然而,PEI的强正电荷与疫苗接种引起的不良事件有关。图1说明了用PEI接枝MSNPs。SiNPs与金属的接枝通常在添加胺基团后进行,这改善了SiNPs的催化性能并增强了它们递送药物的能力。在疫苗中使用金属接枝的SiNPs不常见, due to the bioaccumulation of metals and their possible toxicity. 后面讨论了一些金属接枝SiNPs的例子。
疫苗的主要目标是诱导有效且持久的体液和细胞适应性免疫反应。因此,抗原需要在宿主体内长时间存留,以便抗原呈递细胞(APCs)将其纳入并启动免疫反应。产生有效免疫反应的关键步骤是抗原到达或分布到附近的淋巴结、被DCs摄取、DCs成熟以及肽-MHC(主要组织相容性复合体)复合物呈递给T细胞。
基于蛋白质的疫苗通常需要与增强免疫反应的分子一起施用。为此选择的分子是佐剂和载体。值得注意的是,SiNPs执行类似的功能;因此,多项研究探索了使用SiNPs与模型抗原(如卵清蛋白(OVA))来研究它们在用SiNP/OVA混合物免疫的动物模型中的佐剂能力。基于铝的佐剂由于抗原吸附而创建抗原库,从而导致免疫系统长时间暴露。体外研究表明,SiNPs通过保护OVA免受蛋白酶作用而提供稳定性。此外,体内小鼠模型显示,SiNP/OVA在注射部位形成支架,招募并增强DCs进一步摄取抗原。此外,与SiNPs偶联的核酸受到多种核酸酶作用的保护。
佐剂的另一个重要功能是诱导中度炎症,这增强了免疫细胞招募到抗原施用部位。因此,几种佐剂含有诸如病原体相关分子模式的成分,这些成分可以被细胞内和细胞外受体(模式识别受体)识别,如Toll样受体(TLRs)和C型凝集素受体。这些佐剂可以诱导炎症细胞因子的产生。例如,氢氧化铝、AS03和QS21激活核苷酸结合域、富含亮氨酸的包含家族、pyrin域包含蛋白3(NLRP3),并促进白细胞介素(IL)-1β、IL-18和IL-33的产生。值得注意的是,Kusaka等人观察到骨髓来源的巨噬细胞捕获30–100 nm SiNPs并分泌IL-1β。较大的颗粒(300–1000 nm)诱导甚至更低水平的IL-1β, due to decreased particle uptake. 值得注意的是,所有尺寸的SiNPs对细胞都没有毒性作用。虽然观察到caspase-1激活,但caspase-11未被激活,表明SiNPs不通过细胞焦亡诱导细胞损伤。在外周血单核细胞和原代人中性粒细胞中,用12和200 nm SiNPs处理诱导了IL-1β和IL-16的产生。SiNPs的炎症小体激活也在非免疫细胞中报道。在这方面,使用小鼠小胶质细胞(BV2细胞系)的体外研究表明,用SiNPs刺激会增加NLRP3、caspase-1和caspase募集域的水平。这种刺激也诱导活性氧(ROS)的产生以及IL-1β、IL-18和肿瘤坏死因子α(TNF-α)的mRNA水平增加。用SiNPs处理的人脐静脉内皮细胞(HUVECs)证明了炎症小体的激活以及细胞间粘附分子-1和血管细胞粘附分子-1水平的增加。此外,用SiNPs处理诱导高迁移率族蛋白盒1从细胞核到细胞质的易位和释放,影响ROS产生和炎症。另一项研究报道,SiNPs增加HUVECs中的TLR4和TLR2水平。SiNPs也激活了TLR4和TLR2。在人类结肠腺癌细胞系中,用MSNPs刺激诱导IL-1、IL-8、TNF-α、TLR4和NOD2的mRNA水平增加,表明MSNPs的炎症反应是由于TLR4的识别和NOD途径的激活。此外,在肿瘤模型中报道了用PEI功能化的MSNPs激活TLR4。Mahmoud等人每天给大鼠腹腔注射25、50、100和200 mg/kg MSNPs。在方案结束时评估肾脏和肝脏的炎症。观察到ROS水平和脂质过氧化的剂量依赖性增加,以及TLR4、MYD88和JAK2/STAT3途径的上调。一些研究表明,SiNPs被TLR4识别以产生促炎细胞因子。
Sun等人确定了通过腹腔、皮下和口服途径给予小鼠的中空二氧化硅颗粒的安全剂量。目前,FDA和欧洲药品管理局EMA已批准基于铝盐和乳剂的佐剂,如AS04、MF59和Matrix M。然而,SiNPs尚未被批准用于人类疫苗,尽管SiNPs作为药物载体的使用已在临床试验中评估。它们作为人类疫苗佐剂的潜在用途也被提出。SiNPs可以装载TLRs、核苷酸结合寡聚化域、富含亮氨酸重复序列和pyrin域包含的nod样受体(NLRP)激动剂或其他诱导更强免疫反应的分子。制造SiNPs比制造脂质佐剂更便宜。因此,SiNPs和脂质体可以结合以增加免疫反应。总之,SiNPs的主要优势是其佐剂特性。
SiNP表面的电荷对于加载抗原和复合物的摄取很重要。例如,Yang等人评估了具有不同功能基团(–OH、–NH2和–C18)和不同表面电荷(-28、+15和-7 mV)的介孔二氧化硅纳米棒(MSNR)。他们报道,用–NH2和–C18功能化的MSNRs显示出更好的OVA加载,并被DCs更有效地摄取。这种摄取效率对于免疫反应很重要,因此表明功能基团在SiNPs表面的重要性。
抗原摄取发生在体细胞、巨噬细胞和DCs中;然而,DCs是最有效的APCs,可以启动初级免疫反应。APCs表面分子如CD40、CD80和CD86的过表达被用作激活的标志。此外,激活的APCs通常分泌炎症细胞因子,如IL-6、IL-10、IL-12和TNF-α。体外试验表明,SiNPs诱导DC激活分子增加和T细胞激活。DC成熟发生在淋巴结中,当抗原被运输到这些器官时,会诱导更强的免疫反应。SiNPs的尺寸很重要,因为纳米尺寸的颗粒有效地进入节点。
孔尺寸是影响MSNPs诱导的免疫反应的另一个特性。例如,在Hong等人的一项研究中,使用具有相同颗粒尺寸但不同孔尺寸(小、中、大)的MSNPs,具有大孔的颗粒加载了最高量的抗原(OVA),诱导了更好的免疫反应。体内研究表明,具有大孔的MSNPs快速降解,表明抗原快速释放。这些特性在图2中说明。
使用OVA作为模型抗原和不同类型SiNPs的体内实验导致,与单独用OVA免疫的小鼠相比,用SiNPs免疫的小鼠产生更高水平的OVA特异性免疫球蛋白G抗体和干扰素γ(IFN-γ)产生。这些观察结果表明SiNPs在基于蛋白质/肽的疫苗中的有效性;然而,这些颗粒也可以用于基于核酸的疫苗。SiNPs可以结合多种核酸,如质粒DNA(pDNA)、单链DNA(ssDNA)、双链DNA(dsDNA)、RNA、mRNA、微RNA(miRNA)、小干扰RNA(siRNA)和反义寡核苷酸。由于MSNPs的多孔结构,其他分子可以加载到表面并封装到孔中。加载通过静电相互作用介导,用正电荷修饰SiNPs的表面改善了这些相互作用(图1)。体外研究表明,SiNPs赋予酸性核酸更大的稳定性,并保护它们免受DNases和RNases的降解。从疫苗接种的角度来看,这些效应对于抗原完整性、细胞外空间的长期保留以及APCs的摄取是基础的。2004年,Radu等人表明SiNPs可以结合DNA,并提出了MCM-41 MSNPs作为基因转染试剂。此外,追踪实验表明,MSNPs与pDNA、siRNA和miRNA的复合物可以被细胞内部化并递送到细胞内空间。在癌症治疗中,成功将siRNAs或miRNAs递送到细胞质中是下调涉及恶性肿瘤基因的合适策略。关于疫苗,使用SiNPs递送mRNA和DNA是表达抗原和诱导免疫反应的有前途的策略。此外,SiNPs的佐剂特性增加了由核酸/SiNP复合物疫苗接种诱导的免疫反应。载体特性、抗原递送以及DCs和T细胞的激活是SiNPs在几种癌症疫苗和疗法中使用的主要原因。此外,这些特性对于开发抗传染病的疫苗很有用。
SiNPs被淋巴结或循环DCs摄取增加了DC激活分子的表达,这使得抗原呈递更有效。此外,基于SiNP的疫苗是生物相容且安全的。
病毒感染自历史记录开始以来就一直存在,并在全球范围内导致无数死亡。疫苗接种一直是控制诸如天花、麻疹、风疹、腮腺炎和SARS-CoV-2等病毒的主要策略。乙型肝炎病毒(HBV)感染是一个全球公共卫生问题。在几个国家,针对HBV的疫苗接种是儿童免疫计划的一部分;然而,这种感染的流行仍然是一个重大问题。因此,需要改进疫苗接种诱导的免疫反应。Wang等人提出了在针对HBV的DNA疫苗中使用壳覆层状双氢氧化物(LDH)的MSNPs。SiO2@LDH颗粒与编码HBV表面抗原蛋白的质粒(pcDNA/HBVs)结合保护质粒免受DNases作用。体外研究表明,相同的复合物pcDNA/HBV-SiO2@LDH增加了巨噬细胞中CD86和MHC-II的表达。随后,进行了体内研究,比较了单独使用pcDNA/HBV和与SiO2@LDH联合使用的免疫效果。与单独使用pcDNA/HBV免疫的小鼠相比,用HBV-SiO2@LDH复合物免疫的小鼠观察到更高水平的特异性抗体、T细胞增殖和IFN-γ产生。Skrastina等人比较了单独使用SBA-15二氧化硅颗粒以及与经典佐剂(如氢氧化铝(alhydrogel)和单磷酰脂质A(MLPA))联合使用在乙型肝炎疫苗配方中的效果。将重组HBV核心颗粒的VLPs与SiNPs、MLP、alhydrogel、SiNPs+MLP或alhydrogel+MLP联合给予BALB/c小鼠。用VLPs+SiNPs免疫的小鼠显示出比用MLP或Alhydrogel免疫的小鼠更高的抗体滴度和IL-2产生。然而,最好的体液和细胞反应在用SiNPs+MLP组合免疫的小鼠中观察到。这些数据支持使用SiNPs作为佐剂以及将它们与其他经典佐剂组合的可能性。Scaramuzzi等人和Olivera等人报道了类似的结果。使用SBA-15/HBsAg复合物免疫导致比使用氢氧化铝免疫获得更高的抗体水平。
由于气候变化,最近由载体引起的某些病毒感染的发病率有所增加,例如属于正黄病毒属的病毒。在过去2年中,据报道登革热感染的发病率增加,疫苗接种是降低病毒流动性的最佳主要解决方案。世界卫生组织(WHO)预认证了两种登革热疫苗:CYD-TDV,一种基于黄热病17D骨架的四价嵌合疫苗,和TAK-003,一种减毒活四价疫苗。然而,只有少数候选疫苗针对诸如Zika之类的黄病毒在临床前研究中被确定。最近,Shi等人提出了一种基于mRNA和多孔SiNPs(PSNs)的针对Zika病毒的ZIKV疫苗。他们合成了尺寸为35 nm、中心孔约6.08 nm、zeta电位(ZP)值为43.1 mV的PSNs。这些颗粒涂有聚乙烯碘化物。编码Zika病毒包膜和前膜蛋白的mRNA与颗粒偶联。在小鼠模型(BALB/c)中单次免疫(前膜-包膜蛋白)prME-PSN复合物引发了特异性IgG抗体反应,并诱导了细胞因子如IFN-γ、TNF-α和IL-2的产生;并在用Zika病毒攻击后促进了小鼠的存活。在这项研究中,研究人员比较了用PSNs和脂质纳米颗粒(LNP)免疫的效果,并观察到用PSNs免疫的小鼠反应最好。一些报告表明,刚性固体纳米颗粒比软纳米颗粒在注射部位存留时间更长。这一特性提高了DCs的效率及其作为APCs启动CD8+和CD4+ T细胞反应的作用。日本脑炎病毒(JEV)是另一种尚未成功开发疫苗的黄病毒。为了改善疫苗接种诱导的免疫反应,Wang等人提出将涂有PEI的SiNPs添加到已批准的JEV疫苗中,并报道其诱导的抗体水平和中和活性高于没有PEI@SiNPs的疫苗。值得注意的是,这项研究的主要发现是添加PEI@SiNP增加了JEV疫苗的储存时间。
SARS-CoV-2是导致2019冠状病毒病(COVID-19)大流行的病毒,是流行病学上最重要的冠状病毒之一。因此,几个研究小组开发了针对这种病毒的疫苗,其中一些在其配方中包括纳米颗粒。已经为其他冠状病毒开发了候选疫苗,例如中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)。最近,Almansour等人开发了一种基于核酸和SiNPs的针对MERS-CoV的疫苗。他们用3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMOS)和分层铝硅酸盐(HAS)修饰二氧化硅颗粒,以促进与编码MERS-CoV刺突蛋白的pDNA和mRNA的偶联。用该复合物免疫的小鼠显示出比没有SiNPs-APTMOS-HAS免疫的小鼠更高的体液反应。SiNPs的使用也被提出用于SARS-CoV-2疫苗。将马来酰亚胺功能化的SiNPs与在N末端带有半胱氨酸标签的SARS-CoV-2的修饰受体结合域(RBD)偶联。用MLPA-RBD或MLPA-RBD-SiNPs免疫C57BL/6小鼠,并比较两组之间的免疫反应。总的来说,用MLPA-RBD-SiNPs疫苗接种的小鼠显示出更高水平的IgG抗体、IL-4和IFN-γ。这些结果表明,SiNPs增强了RBD的稳定性,从而延长了其在小鼠体内的持久性并促进了免疫细胞更大的摄取。此外,Qiao等人开发了一种基于SARS-CoV-2肽的可生物降解MSNPs的亚单位疫苗。用该复合物疫苗接种诱导了小鼠的体液反应。最后,Xu等人将来自SARS-CoV-2的RBD与涂有锰(Mn)的中空二氧化硅颗粒(HSSN)偶联。添加Mn通过激活STING途径改善了HSSN的佐剂能力。
流感病毒是另一个具有临床重要性的病毒。季节性流感是一种高度传染性的呼吸道疾病,疫苗接种是主要的预防措施。建议所有≥6个月龄的个体接种此疫苗。由于循环不同类型的流感病毒,需要对该病毒进行疫苗更新和新疫苗配方。Abdelwahab等人用合成的TLR7/8配体INI-4001加载SiNPs。这些颗粒然后用于涂覆流感病毒的血凝素抗原三聚体(H7)。他们使用50和200 nm尺寸的SiNPs评估了低和高浓度的INI-4001,并用这些不同的复合物免疫了BALB/c小鼠。最强的免疫反应,通过针对血凝素的特异性抗体测量,是用50 nm SiNPs和低浓度INI-4001获得的,这也引发了Th1/Th17细胞免疫反应。这些结果支持颗粒尺寸对不同免疫反应至关重要的观点。Thalhauser等人提出了使用加载有HIV包膜蛋白稳定三聚体的SiNPs作为疫苗候选。尽管仅使用体外试验评估了该复合物的稳定性,但未来在动物模型中应用这些复合物可能开发出引发有效免疫反应的疫苗。针对流感评估了小型、中型和大型MSNPs用于粘膜免疫。流感分裂疫苗(流感病毒的灭活片段)被加载到MSNP-S(177 nm)、MSNP-M(252.3 nm)和MSNP-L(371.5 nm)上,并口服给予BALB/c小鼠。免疫后,在肺、肠和阴道洗液中检测到高IgA水平。用MSNP-M免疫的小鼠观察到最高的IgA抗体水平,并且在DCs中,MSNP-P的摄取最高。此外,与MSNP-S和MSNP-L给药相比,MSNP-M给药导致CD80+和CD86+细胞表达水平最高。作者提出,MSNP-M的尺寸允许在淋巴结中更高的保留,增加了被DCs摄取的机会。总之,这些研究表明SiNPs可有效增强病毒疫苗的免疫反应,并强调了颗粒尺寸的重要性。
胃肠道感染是由细菌、病毒或寄生虫引起的常见全球健康问题。细菌性胃肠炎是成人和儿童中最常见的胃肠炎形式。大肠杆菌、沙门氏菌和志贺氏菌是引起腹泻和痢疾的主要细菌,并且已经开发了几种针对这些细菌的疫苗。
Hajizade等人评估了使用来自肠致病性大肠杆菌的重组丝状蛋白EspA作为疫苗抗原的抗大肠杆菌疫苗的免疫反应。该抗原与MSNPs或弗氏佐剂联合使用,并通过口服和皮下途径接种BALB/c小鼠。与接种rEspA或rEspA/弗氏佐剂的小鼠相比,用rEspA-MSNPs免疫的小鼠发现更高水平的IgG和IgA抗体。仅在皮下免疫rEspA-MSNPs的小鼠中检测到IL-4产生。因此,作者提出MSNPs是用于配制抗大肠杆菌重组疫苗的良好载体和佐剂。此外,白喉棒状杆菌也可引起严重腹泻,白喉类毒素(DT)是其发病机制中的主要分子。Du等人合成了涂有脂质体的MSNPs,并用它们来携带DT。这种脂质体-MSNP-DT复合物用于免疫BALB/c小鼠,并在第一次免疫后21、42和56天检测到特异性抗体。用合成的加载DT的MSNPs进行的体外试验表明,该复合物可以很容易地被巨噬细胞摄取,从而允许它们分化。然而,该复合物尚未在动物模型中评估。在另一项研究中,使用氨基修饰的介孔硅酸锰纳米颗粒(AMMSN)来加载鼠疫耶尔森氏菌抗原rF1-V10。用rF1-V10@AMMSN免疫模型诱导了良好的体液反应,并在用细菌攻击后促进了小鼠的存活。
每年报告约1060万例结核分枝杆菌感染和160万例这些感染导致的死亡。因此,几种针对这些细菌的疫苗正在临床和临床前环境中评估。最近,Abdelwahab等人使用SiNPs开发了一种针对分枝杆菌的疫苗候选。他们使用了蛋白M72,一种由免疫原性最强的区域Mtb32A和Mtb39A组成的融合蛋白。不同尺寸(50、200和400 nm)的胺功能化SiNPs(A-SiNPs)涂有巨噬细胞诱导性C型凝集素(Mincle)的不同激动剂。用包含M72抗原和激动剂Mincle/A-SiNP的制剂肌肉注射免疫BALB/c小鼠。所有制剂都诱导了特异性IgG抗体的产生和IL-6的分泌;然而,最好的免疫反应是用200 nm尺寸的颗粒获得的。此外,使用加载到A-SiNPs上的Mincle激动剂使小鼠脾细胞中的Th17免疫反应极化。总之,他们提出Mincle/A-SiNPs是结核病疫苗的有前途的载体和佐剂。Montalvo等人将三种分枝杆菌抗原Ag85B、LprG和LprA加载到MSNPs表面,并进行了体外试验。用MSNP-Ag85B、MSNP-LprG和MSNP-LprA刺激鼠巨噬细胞诱导了TNF-α和IL-10的分泌。作者提出,用免疫调节蛋白(Ag85B、LprG和LprA)功能化MSNPs的外部表面模拟了分枝杆菌自然产生的细胞外囊泡。
由寄生虫引起的疾病是一个全球健康问题,特别是在低收入国家。与抗病毒和细菌的疫苗数量相比,抗寄生虫的疫苗很少。一种具有临床重要性的寄生虫是曼氏血吸虫,主要存在于热带气候中,导致严重的结肠炎症伴多个近端息肉。尽管已经开发了几种针对该寄生虫的疫苗候选,但很少进行临床试验,并且未获得满意的保护。Oliveira等人合成了32 nm MSNPs,并将它们与来自曼氏血吸虫的可溶性蠕虫抗原制备(SWAP)联合使用。他们证明了MSNPs与SWAP的结合,并通过在瑞士小鼠中的免疫研究,比较了单独使用SWAP、SWAP+MSNPs和SWAP+铝佐剂诱导的免疫反应。用MSNPs免疫的小鼠观察到最高水平的特异性IgG抗体,这支持使用MSNPs作为佐剂,并表明加载SWAP的MSNPs是改善抗血吸虫免疫反应的有前途的策略。
由于大多数真菌感染发生在免疫受损患者中,产生依赖于宿主免疫力有效性的工具是一个显著挑战。WHO的真菌病原体优先列表包括:白色念珠菌、耳念珠菌、烟曲霉、新型隐球菌和耶氏肺孢子菌。针对念珠菌的疫苗正在开发中;迄今为止,只有一项研究提出了在它们的配方中使用SiNPs。Liu等人开发了病毒样磁性MSNPs(MagParVs)。该平台通过将合成的酵母来源的内质网(ER)靶向囊泡(ParV)与磁性MSNPs整合而构建。此外,MagParV表现出高抗原加载能力,强烈靶向ER并促进DCs中的抗原呈递。他们将念珠菌抗原加载到MagMSNs中并免疫小鼠。观察到体液反应,并评估了真菌感染后的存活。此外,作者确定这些颗粒可以加载诸如RBD-Ag(SARS-CoV-2)和IVA-Ag(禽流感病毒)等抗原,并提出他们的颗粒作为通用疫苗接种平台。此外,Ferreira-Soares等人使用APTES-SBA16 MSNPs来加载巴西副球孢子菌的抗原rPb27
生物通微信公众号
知名企业招聘