中国医学科学院联合南京高校：纳米疫苗为心血管疾病预防提供新策略

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研究背景

含有未甲基化胞嘧啶-硫代磷酸鸟嘌呤基序的寡聚氧核苷酸（CpG-ODNs）是一种有用的疫苗佐剂，但细胞吸收率低，会被核酸酶降解，而且会被肾脏快速清除。SPIONs的CpG-ODN涂层可通过A类清道夫受体 (SR-As) 增加细胞对溶酶体中纳米粒子的吸收，并通过靶向溶酶体膜上的TLR9促进免疫细胞的活化。将CpG-ODNs和抗原同时包装到纳米颗粒上，可增强纳米疫苗的树突状细胞（DC）靶向性和免疫刺激活性。CpG-ODNs还能增强DC介导的I类受限T细胞活化。由于清道夫受体介导的内吞作用会将纳米颗粒迅速运送到溶酶体，导致交叉呈递效果不佳，因此，需要招募替代内吞受体，将抗原运送到其他内体区室，避免溶酶体的快速降解。

纳米疫苗免疫可引起CD4和CD8 T细胞介导的免疫反应

在载脂蛋白E-/-小鼠和C57BL/6小鼠中，研究人员发现纳米疫苗可提高IFN-γ和IL-10水平，而且SP-D1 + P1比SP-D1P1更有效。然而，这一观察结果并没有长期存在，因为在26周的载脂蛋白E-/-小鼠身上没有发现显著差异。IFN-γ可抑制IL-10的表达，但它能刺激作为TLR9激动剂的CpG-ODNs触发的B细胞产生IL-1071。接种SP-D1P1和SP-D1 + P1.++疫苗的ApoE-/- 小鼠在10周时出现抗p210抗体，因此，B细胞以及CD4和CD8 T细胞介导的免疫反应，可能参与了对动脉粥样硬化斑块的反应。

总结

1. 纳米疫苗的设计与制备： 研究团队开发了一种针对动脉粥样硬化的“鸡尾酒”疫苗，通过将抗原（p210）和佐剂（CpG-ODN）分别偶联到超顺磁性氧化铁纳米颗粒（SPION）上，并以1:1的比例混合，制备了这种疫苗。

2. 疫苗递送机制： 基于SPION的载体通过清道夫受体A（SR-A）和甘露糖受体（MR）介导的内吞作用，显著增强了抗原和佐剂对树突状细胞（DC）的摄取。分解的SP-D和SP-P在内溶酶体中定位，增强了抗原的交叉呈递，从而最大限度地激活DC，促进1型免疫反应。

3. 预防性效果： 通过3次皮下注射SP-D1 + P1，该纳米疫苗在ApoE−/−小鼠模型中预防性地减轻了高胆固醇饮食诱导的动脉粥样硬化斑块进展。

4. 免疫激活机制： 研究发现，通过MR介导的SPION偶联p210的摄取有助于抗原进入内体区室，从而实现更好的MHC I类呈递，促进了CD8+ T细胞的增殖。此外，完全接种后，CD8+ IL-10和CD4+ CD25+ T细胞群增加，表明细胞介导的免疫反应被激活。

5. 体液免疫反应： 尽管细胞介导的免疫反应在动脉粥样硬化的后期并不明显，但体液免疫反应可能提供更长期的保护。研究表明，持续时间更长的抗p210 IgM和IgG抗体的产生证明了体液免疫的作用。

6. 研究展望： 尽管纳米疫苗的预防效果显著，但其具体作用机制（如效应细胞如何介导动脉粥样硬化的保护过程）以及最佳预防时间仍需进一步研究。