基于整体识别的靶向抗原提呈细胞纳米乳经皮免疫及机制研究

Transcutaneous immunization is a better, safer and more efficient new vaccination delivery system than the injection route. However, due to the natural barrier effect of the skin stratum corneum, how to delivery the macromolecular antigen effectively through the stratum corneum and identified by the skin antigen-presenting cells to induce immune response is a key issue to transcutaneous immunization. Nanoparticles drug delivery systems have great potential in promoting transdermal and vaccine delivery. Therefore, this project intends to choose OVA as model antigen, MF59-based o/w nanoemulsion as antigen carriers, take full advantages of nanoemulsion to promoting transdermal delivery and acting as immune adjuvant, besides, constructed an active targeting immune nanoemulsion to skin APCs by modified the surface of nanoemulsion with DEC 205 scFv, to achieve effective transcutaneous immunization. The new ACQ probe is chosen as the research tool, with ACQ probe as marker of nanoemulsion carriers, to explore the immune mechanism based on the uptake of integral nanocarriers by APCs. Besides, clarified its immune response mechanism by comparing the contribution of the nanocarrier, immune adjuvant, and nanoemulsion surface modification in transcutaneous immunization. Which has great value for the development of transcutaneous immunization and its clinical application.

经皮免疫相比于注射途径，是顺应性好、更安全高效的新型疫苗接种方法和递送系统。然而由于皮肤角质层的天然屏障作用，如何使大分子抗原有效透过角质层，同时被APCs识别摄取诱发免疫应答是经皮免疫亟待解决的关键问题。纳米递药系统在促进透皮和疫苗递送方面有着巨大的潜力。因此，本项目拟以OVA为模型抗原，基于MF59的o/w型纳米乳为抗原载体，充分发挥纳米乳促进透皮和免疫佐剂优势，并对纳米乳表面进行DEC 205分子的scFv修饰，构建特异性靶向皮肤APCs的免疫纳米乳，借助多功能纳米乳疫苗递送系统，实现经皮免疫。以新型团聚淬灭效应（ACQ）探针为研究工具，对纳米乳载体进行标记，验证基于纳米乳整体被APCs识别摄取的免疫机制；比较纳米载体、免疫佐剂、纳米乳表面修饰的抗体在经皮免疫中的作用，深入阐明其免疫应答的机制。这对于经皮免疫的发展以及临床应用具有重要的价值。

经皮免疫相比于注射途径，是顺应性好、更安全高效的新型疫苗接种方法和递送系统。然而由于皮肤角质层的天然屏障作用，如何使大分子抗原有效透过角质层，同时被APCs识别摄取诱发免疫应答是经皮免疫亟待解决的关键问题。因此，我们考察了物理促透，纳米递送系统及佐剂的联合应用，解决抗原经皮免疫的挑战。我们按照市售处方制备了MF59（一种纳米乳佐剂），并基于MF59处方制备了包载抗原的纳米乳，在体透皮及免疫实验结果显示抗原仅仅与MF59物理混合，即可发挥纳米乳促进透皮和免疫佐剂的作用。纳米乳递药系统促进抗原经皮递送效率有限，联合微针递送平台，发现微针处理后，抗原透皮量显著增加，抗原溶液组经皮免疫应答滴度与注射途径相当，加入MF59后，滴度提高2-3倍，而在此低剂量下完整皮肤组免疫结果为阴性。细胞水平显示MF59能够促进APCs摄取抗原，这与其诱导APCs成熟有关。以新型团聚淬灭效应（ACQ）探针为研究工具，制备了ACQ探针标记的纳米乳，并采用FITC对抗原进行标记，在体透皮结果显示，抗原纳米乳物理混合物及载抗原纳米乳，皮肤内抗原与载体的信号均大部分重合，在体皮肤角度验证了“纳米乳整体”被APCs识别摄取的免疫机制。本研究对于经皮免疫的发展以及临床应用具有重要的价值。相关研究内容发表SCI文章3篇，进行2次会议报告，申请国家发明专利1项，培养硕士生2名。项目投入经费19.5万元，目前支出约14.5万元（其中3.5万元正在报账中），剩余5万余元经费计划用于本项目后续研究支出。