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离子脂质体封装TLR7/8激动剂INI-4001对H7流感抗原特异性免疫应答的影响研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月16日 来源:Drug Delivery and Translational Research 5.7
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本研究针对TLR7/8激动剂系统性毒性及药代动力学差的临床转化难题,通过将新型脂化激动剂INI-4001封装于不同电荷特性的离子脂质体中,系统评估了其对H7N9流感血凝素抗原的佐剂效应。研究发现阳离子DOPC/DC-Chol脂质体在降低细胞毒性的同时显著增强TNF-α分泌,而阴离子DOPG/Chol脂质体单次免疫即可诱导高水平抗体滴度。该研究为开发安全有效的流感亚单位疫苗提供了重要技术路径。
流感疫苗研发领域长期面临一个重要挑战:如何在不增加不良反应的前提下增强亚单位疫苗的免疫原性。传统灭活疫苗虽然免疫效果良好,但存在生产周期长、批次差异大等缺点;而现代亚单位疫苗虽然安全性高、易于标准化生产,却常因缺乏病原体相关分子模式而免疫原性不足。这一矛盾在应对流感大流行时尤为突出,亟需开发新型佐剂系统来平衡安全性与有效性。
美国蒙大拿大学转化医学中心(Center for Translational Medicine-Adjuvant Research Team, University of Montana)的Fatemeh Mehradnia和Hardik Amin等研究人员将目光投向Toll样受体(TLR)激动剂这一明星分子家族。TLR7/8作为识别病毒单链RNA的关键模式识别受体,能激活树突细胞和巨噬细胞,促进Th1型免疫应答。然而水溶性TLR7/8激动剂存在注射部位反应和全身毒性等问题。研究团队创新性地采用脂化策略,将新型TLR7/8激动剂INI-4001封装于不同电荷特性的脂质体中,系统评估了其对重组H7N9流感血凝素抗原(H7)的佐剂效应,相关成果发表在《Drug Delivery and Translational Research》。
研究主要采用薄层水化-超声法制备七种不同电荷特性的脂质体,通过动态光散射和冷冻电镜表征理化性质;采用RP-HPLC定量INI-4001包封率;利用hPBMCs(人外周血单个核细胞)评估细胞毒性和先天免疫激活;最后通过小鼠免疫实验检测H7特异性抗体和细胞免疫应答。
在"Characterization of liposomes"部分,研究显示所有脂质体粒径均小于80nm,PDI为0.118-0.274。冷冻电镜证实除DOTAP/Chol形成多层结构外,多数为单层脂质体。阳离子DOEPC/Chol和阴离子DOPG/Chol表现出最高包封率(85.6%和81.3%),而DOTAP+DDAB/Chol仅35.5%。稳定性测试表明除DOTAP基脂质体外,其他配方在4℃和25℃下可稳定保存3个月。
"Assessment of colloidal stability"揭示温度对稳定性的关键影响。40℃储存时,含阳离子结构脂质(如DOEPC、DOTAP)的配方易失去结构完整性,而含阳离子固醇脂质(DC-Chol、GL-67)的脂质体保持稳定。阴离子DOPG/Chol脂质体虽粒径稳定,但Zeta电位从-46mV降至-21mV,提示表面基团动态重排。
"In vitro cytotoxicity"数据显示中性(DOPC/Chol)和阴离子(DOPG/Chol)脂质体细胞毒性最低。在免疫激活方面,阳离子固醇脂基配方(DOPC/DC-Chol和DOPC/GL-67)诱导最强TNF-α分泌,而阳离子结构脂基配方(DOEPC/Chol和DOTAP+DDAB/Chol)更擅长诱导IFN-α。值得注意的是,阴离子DOPG/Chol在10μM以上浓度也能显著促进TNF-α产生。
"In vivo immunogenicity evaluation"部分结果最为亮眼:阴离子DOPG/Chol单次免疫即产生最高H7特异性IgG滴度,阳离子DOPC/DC-Chol则在加强免疫后展现优势。细胞免疫分析显示,除DOTAP+DDAB/Chol外,所有INI-4001脂质体均显著增强IFN-γ分泌。特别是DOPC/DC-Chol同时提升TNF-α和IFN-γ,且不诱导IL-17A,呈现理想Th1极化特征。
这项研究的重要意义在于:首次系统比较了不同电荷特性脂质体对TLR7/8激动剂佐剂效应的影响,发现阳离子DOPC/DC-Chol脂质体在平衡安全性与免疫原性方面表现突出,而阴离子DOPG/Chol则适合需要快速免疫应答的场景。研究为流感亚单位疫苗设计提供了重要指导原则——通过精确调控脂质组成和表面电荷,可以定向优化Th1型免疫应答,这对防控H7N9等高致病性流感病毒具有重要应用价值。该策略还可拓展至其他RNA病毒疫苗开发,如SARS-CoV-2、寨卡病毒等新兴传染病防控领域。
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