西南大学刘英帅教授等:MIL-53(Al)-水包油复合纳米佐剂促进小鼠和猪对伪狂犬灭活疫苗的免疫应答

文摘   2024-06-21 09:00   新加坡  

图1. 不同佐剂配制的PRV灭活疫苗一针免疫后诱导的抗体水平(a)、亚型(b-d)、细胞因子分泌水平(e-g)、脾细胞增殖(h)和小鼠攻毒保护率(i)。

      由伪狂犬病毒(PRV)引起的猪伪狂犬病是当前威胁养猪业的重要疫病之一,接种疫苗是预防PRV感染最经济和有效的方式。灭活疫苗具有制备简单、成本低、安全性高等诸多优点,是防控猪伪狂犬病的主要手段之一。然而,灭活疫苗的免疫原性较低,免疫效果一般较差,通常需要添加免疫佐剂来提高疫苗性能。此外,PRV灭活疫苗往往需要进行多针免疫,造成人力、时间和经济成本较高。将两种或两种以上的免疫佐剂进行联合应用,协调发挥各自的优势,开发新型纳米复合佐剂,是提高灭活疫苗的免疫保护性能和持续时间,减少接种次数的有效途径。

      西南大学刘英帅教授团队联合国药集团动物保健股份有限公司(国药动保)的孙文副研究员和中生艾德纳生物科技(武汉)有限公司(中生艾德纳)的吴扬副研究员将铝金属有机框架MIL-53(Al)纳米颗粒、水包油(角鲨烯)乳液、卡波姆复合在一起构建了新型复合纳米佐剂(MIL@A-SW01-C),系统评价了其增强PRV灭活疫苗性能的作用并探讨了相关机制。实验结果表明:MIL@A-SW01-C复合纳米佐剂具有良好的稳定性、抗原负载与缓释能力,以及优秀的生物安全性;与商用铝胶佐剂和双相201佐剂相比,无论是两针免疫还是一针免疫都可以显著增强体液免疫和细胞免疫应答,诱导更高的血清特异性抗体水平、抗体亚型IgG2a/IgG1比值、Th1型和Th2型细胞因子水平和脾细胞增殖。在一针免疫接种情况下,该复合纳米佐剂配制的PRV灭活疫苗对实验动物小鼠的攻毒保护率为86.7%(13/15),而且宿主动物猪的攻毒保护率高达100%(5/5),攻毒保护率均显著高于商品化铝胶佐剂和双相201佐剂。本工作不仅展示了该新型复合纳米佐剂MIL@A-SW01-C在PRV灭活疫苗中的巨大应用潜力,而且为复合纳米佐剂的设计和开发提供了一个新的策略和途径。

图2. MIL@A-SW01-C配制的PRV灭活疫苗一针免疫后诱导的猪抗体水平(a)、中和抗体效价(b)、攻毒后的体温变化(c-f)、免疫和攻毒安排(g)和攻毒保护率(h)。

作者简介:
      西南大学刘英帅教授:教授、博士生导师,新加坡南洋理工大学博士/博士后,法国国家科学研究中心(CNRS)访问学者、重庆市引进高层次人才,现任疾病快速诊疗重庆市工程研究中心主任、纳米生物诊疗技术与应用中法联合研究中心中方负责人。主要研究方向为新型纳米颗粒佐剂/纳米复合佐剂的构建与应用;纳米药物与递送系统;微纳生化传感器/芯片的开发及其生物医学应用。先后主持国家级、省部级等各类研究项目10余项,研究成果获重庆产学研创新成果一等奖1项,重庆市自然科学二等奖(第二完成人)1项,“蓉漂杯”和“嘉陵杯”(重庆)创新创业大赛二等奖各1项(负责人)。指导学生获全国大学生“挑战杯”竞赛一等奖1项、“互联网+”大学生创新创业大赛重庆市银奖1项,校级金奖2项、铜奖1项。已在Adv. Mater.,Acta Biomater.,Small等国际知名杂志发表SCI论文70余篇,获授权发明专利5项。 

      国药动保孙文副研究员:国药动保总经理,硕士学位。主持、参与多个疫苗研发课题,如狂犬病疫苗(Vero细胞)、冻干人用狂犬病疫苗(Vero细胞)、sars疫苗等研发工作,并取得临床批件、新药证书以及生产文号。多次参与国家科技支撑计划,并主持两项子课题研究,参与并主持省、市多项课题研究。获“第五届中国科协期刊优秀学术论文奖”,武汉市科技进步二等奖(R01),首届“中央企业青年创新奖”优秀奖(R01),湖北科技进步一等奖(R01),并获得“武汉五一劳动奖章”、首届“武汉青年科技奖”,湖北省科技推广二等奖(R03),“南宁市高层次人才(B类)”,东湖高新区“3551”人才,国药集团学科(领域)带头人,发表文章、获得专利多项。 

      中生艾德纳吴扬副研究员:副研究员,美国加州大学洛杉矶分校(中国政府)联合培养生理学博士。先后在美国国立卫生研究院分子遗传和免疫学研究中心,美国加州大学洛杉矶分校医学院神经药物研究中心从事多年科研工作。目前任中生艾德纳生物科技有限公司技术总监,负责疫苗佐剂平台运营及相关技术开发工作。2021年获得“3551创新人才”,2021年国药集团“一带一路,长城项目”技术专家赴阿联酋和埃及负责中东及非洲新兴疫苗市场开拓。2021年被聘为全国大学生挑战杯评审专家,2022年被聘为西南大学专业学位硕士研究生导师(五年)。多年工作积累了一套成熟的科研转化运行和管理模式,充分联合高校人才、科技优势,推动企业转型升级,带动产业结构调整重大科技成果转化应用,显著提升企业科技成果转移转化能力。

论文信息:
Bing Yang, Jingjing Nie, Anan Guo, Niling Xie, Yandong Cui, Wen Sun*, Yuan Li, Xiangting Li, Yang Wu*, Yingshuai Liu*. MIL-53(Al)–oil/water emulsion composite as an adjuvant promotes immune responses to an inactivated pseudorabies virus vaccine in mice and pigs. Acta Biomaterialia, 2024. 
https://doi.org/10.1016/j.actbio.2024.05.050

https://authors.elsevier.com/a/1jFs76CFjZU1QW

      本研究得到了新突发传染病新型疫苗研发全国重点实验室、西南大学疾病快速诊疗重庆市工程研究中心和重庆市微纳生物医用材料器件工程研究中心的支持。

Acta Biomaterialia
High impact biomaterials research advancing understanding of structure, properties, and function
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