生物实验技术

美国杜克大学医学中心研究人员已经构建出靶向淋巴结并且极大地提高疫苗接种效果的合成纳米颗粒(synthetic nanoparticle)。2012年1月22日，这一研究发现在线发表在Nature Materials期刊上。

人们认为当前所有的其他佐剂(加到疫苗中有助于提高免疫应答的物质)是在皮肤上的疫苗注射位点而不是进入最有效免疫反应发生的淋巴结加强身体免疫性能。当前研究利用小鼠开展实验证实将注射的疫苗直接传送到淋巴结是可行的。

研究人员因为观察到肥大细胞---在皮肤中发现的能够抗感染的细胞---通过释放称作小颗粒(granule)的纳米颗粒直接与淋巴结相互沟通，于是提出了他们的策略(即将注射的疫苗直接传送到淋巴结)。

参与杜克-新加坡国立大学医学研究生院新发传染病项目(Duke-NUS Program in Emerging Infectious Diseases)的St. John说，“我们的策略是独特的，因为我们利用生物工程设计的颗粒是基于肥大细胞自然产生的那些颗粒，因而能够有效地解决我们在对抗感染上试图解决的同样问题。”

这种合成颗粒是由包被微小的炎症介质(inflammatory mediator)如肿瘤坏死因子的碳水化合物骨架组成的。当注射到身体时，这些颗粒模拟在自然细胞里发现的小颗粒的性质，而且这些合成颗粒也靶向引流淋巴结(draining lymph node)以便定时释放所包被的物质。

传统疫苗佐剂可能有助于抗原(疫苗接种期间注射进身体的病原体的一小部分)持续存在，故而身体能够产生免疫反应和创建抗体以便当实际的病原体如流感病毒到达时，身体将会战胜感染。另一种解释是，佐剂可能激活称作树突细胞(dendritic cell)的细胞，其中树突细胞挑拣病原体特定部分，必须能够从皮肤到达开启免疫反应的淋巴结。

然而，杜克大学研究小组构建出纳米颗粒的疫苗佐剂，这些纳米颗粒能够从注射位点到达淋巴结，在那里它们作用在免疫系统很多细胞类型上激发合适的反应从而极大地提高免疫应答。

研究人员发现他们能够使用这种佐剂给感染甲型流感病毒的小鼠进行疫苗接种。当暴露在对普通的小鼠而言是致命性的流感病毒剂量时，接受疫苗接种的小鼠能够抵抗流感疾病，存活率增加，这要多亏这种纳米颗粒刺激小鼠产生的有效免疫应答。

研究人员还证实他们能够将一种不同的免疫因子IL-12装载到同样类型的纳米颗粒上，其中IL-12只能让不同的一组淋巴细胞产生特定的免疫应答。这是一个重要的发现，因为某些类型感染需要特定的但是被身体压制的免疫应答。

St. John说，这些合成颗粒的灵活性和它们靶向特定淋巴结的能力代表一种新的个人化医学治疗方法---个人化疫苗。

该研究通信作者Soman Abraham博士，是杜克大学病理学、免疫学、分子遗传学和微生物学教授。他对受肥大细胞启发而构建的合成颗粒可能很快成功地用在人类身上保持谨慎乐观态度。

Abraham说，“因为FDA(译者注：Food And Drug Administration, 即美国食品和药物管理局)已经批准装载进这些颗粒的所有单个细胞因子(免疫系统因子)和附加的材料可以用于人类，所以它应当不需要等待较长时间。人们对基于纳米颗粒的治疗产生大量兴趣，但是我们设计的材料是基于我们对自然中肥大细胞的观察。这是一个比较好的应用：将合适的材料传送到身体合适的地方从而产生最有效的免疫反应。”