随着后抗生素时代的到来，对安全高效的抗菌疫苗的需求日益迫切。细菌外膜囊泡(OMVs)作为一种潜在的亚单位疫苗最近受到越来越多的关注。OMVs是非复制性的，并且含有主要的免疫原性细菌抗原，这规避了减毒活疫苗的安全性问题。
2024年9月24日，
浙江农业科学院刘燕及
鲍国连共同通讯
在
Journal of Extracellular Vesicles
在线发表题为
“
Enhancing protective immunity against bacterial infection via coating nano-Rehmannia glutinosa polysaccharide with outer membrane vesicles
”
的研究论文，
该研究
通过将OMVs包被聚乙二醇化的纳米地黄多糖(pRL)，形成同心圆结构，开发了一种新型纳米疫苗，从而获得了更稳定的免疫原性。
研究了pRL-OMV制剂的体内和体外免疫功能，并通过转录组学分析探讨了其作用机制。
pRL-OMV制剂显著增加树突状细胞(DC)的增殖和细胞因子的分泌。
DC对制剂的有效吞噬伴随着DC的成熟。
此外，该制剂表现出优越的淋巴结靶向性，有助于有效的混合细胞反应和细菌特异性抗体反应，以对抗支气管脓杆菌感染。
具体而言，转录组学分析显示，免疫保护功能与T细胞受体信号传导和Th1/Th2/Th17分化相关，以及其他免疫活性增强的标志物。
这些发现对
OMVs包
被
纳米载体在抗菌免疫治疗中的应用具有重要意义。
肺部感染是造成人类和牲畜全球疾病负担的主要原因之一。
尽管在控制大部分人畜共患疾病方面取得了进展，但仍需要开发和批准安全有效的疫苗，以预防许多常见的呼吸道病原体，包括由支气管脓毒杆菌(Bb)等细菌引起的病原体。Bb是一种革兰氏阴性菌，寄生于哺乳动物的呼吸道，包括老鼠、兔子、狗和猪。在人类中，Bb可引起婴儿和免疫受损个体的肺炎。目前，抗微生物药物是治疗该疾病的医疗资源。
然而，细菌对抗菌素的耐药性急剧增加，迫切需要研究探索安全有效的人类疫苗。
最近，外膜囊泡(
OMVs
)作为一种潜在的亚单位非细胞疫苗候选物受到了越来越多的关注。
OMVs
是一种非复制的球形蛋白脂纳米颗粒，在革兰氏阴性菌生长过程中自然释放。它们主要由亲本细菌的一系列免疫原性抗原组成，这些抗原要么在表面上，要么被包裹在内部，它们是刺激先天免疫和适应性免疫所必需的。
OMVs
具有复制缺陷，因此解决了传统减毒细菌疫苗应用中的主要安全问题。此外，OMV的纳米尺寸(10-300 nm)有利于抗原提呈细胞(
APCs
)，如树突状细胞(
DCs
)的摄取。
DCs
的激活和成熟反过来刺激naïve T细胞并诱导B细胞活性产生抗体，这是保护性免疫的关键能力。已经开展了几项研究，以开发
OMVs
作为抗菌疫苗的潜力。其中，目前最先进的基于
OMVs
的疫苗是B群脑膜炎球菌疫苗Bexsero®，该疫苗在新西兰获得临床批准并成功地限制了脑膜炎的发病率和死亡率。
尽管如此，与游离
OMVs
相关的一些缺点，如囊泡稳定性受损和大小不均匀。
pRL-OMV免疫可阻止肺Bb在体内定植（图源自
Journal of Extracellular Vesicles
）
自2011年以来，细胞膜包衣技术在生物医学领域的疫苗研发中得到了广泛应用。
将
OMVs
包覆在合成纳米颗粒上将保留细菌的复杂生物学特性，并模拟抗原向免疫系统递送的生理过程。同时，合成纳米颗粒的物理化学性质可以根据需要进行微调。因此，纳米颗粒促进的OMV疫苗有可能最大限度地发挥游离OMV的免疫效果。受此技术启发，
研究将Bb衍生的
OMVs
与聚乙二醇化的纳米地黄多糖(pRL)结合，合成了一种新型纳米疫苗，并探索了其在体内诱导抗原特异性免疫反应的能力。
地黄多糖(RGP)是从中草药地黄中提取的天然多糖。
在之前的研究中发现pRL作为一种佐剂，能够有效地诱导针对Bb的体液和细胞免疫。为了开发一种安全高效的疫苗，研究将pRL应用于目前基于
OMVs
的亚单位疫苗配方。体外应用pRL-OMV可显著促进树突状细胞(DC)的增殖和活化。在体内，pRL-OMV表现出淋巴结(LN)靶向抗原递送，并有效激活LNs内的DCs，从而有助于在接种动物中有效诱导有效的抗原特异性免疫反应。转录组学分析显示，pRL-OMV的免疫功能与T细胞受体信号通路和Th1、Th2、Th17细胞的分化等关键免疫通路有关。
研究结果表明，pRL与Bb衍生的OMV结合使用可能作为一种有希望的亚单位疫苗，有效治疗呼吸道细菌感染。
参考消息：
https://isevjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jev2.12514
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