新型粘膜M细胞靶向递送系统诱导粘膜免疫应答的作用

粘膜疫苗是诱导粘膜免疫最有效的方式，其发展极大地依赖于高效递送系统的研制。基于M细胞在粘膜抗原摄取中的主导地位及在启动免疫应答中的关键作用, 我们在生物多糖chitosan-DNA粘膜递送系统中引入特异性结合M细胞的CPE30多肽，创建一靶向粘膜M细胞的新型粘膜递送系统CPE30-chitosan-DNA。该系统借助chitosan良好的粘膜吸附性能，延长抗原DNA的粘膜滞留时间；利用CPE30肽段的优势靶向作用，增加抗原被M细胞摄取、转运的效率和数量，最终实现DNA疫苗在粘膜局部的高效表达和呈递，诱生高水平的粘膜免疫应答。进一步将该新型粘膜递送系统应用于CVB3心肌炎粘膜疫苗当中，增强CVB3特异性粘膜IgA及CD8+CTL应答，实现强有力的抗病毒保护作用，评估该新型粘膜递送系统的有效性，并初步探讨其作用机制。

基于M细胞在粘膜抗原摄取中的主导地位及在启动免疫应答中的关键作用, 我们在生物多糖chitosan （CS）-DNA粘膜递送系统中引入特异性结合M细胞的CPE30多肽，创建一靶向粘膜M细胞的新型粘膜递送系统CPE30-CS-DNA，并在此基础上制备了新型柯萨奇病毒B3型粘膜疫苗CPE30-CS-pVP1。结果显示，该疫苗颗粒呈现为表面光滑、直径300nm的球状颗粒，可有效包裹质粒DNA（效率高达97%以上），同时也可有效抵御Dnase降解作用。并且该疫苗表面均携带正电荷（约+21mv），有利于促进疫苗在携带负电荷的粘膜表面附着和停留。以含有50ug 质粒DNA的该疫苗隔周口服免疫小鼠，共四次，发现与对照CS-pVP1组相比，其在胃肠道局部表达抗原VP1能力显著增强，粘膜特异性IgA抗体生成细胞频率显著增加，产生了更高水平的肠道特异性IgA；同时，该组肠系膜淋巴结部位CVB3特异性T细胞增殖和分泌IFN-γ的能力也显著增加，提示CPE30-CS-pVP1可显著增强黏膜局部CVB3特异性T细胞免疫应答。攻毒验结果显示：对照组心肌坏死损伤比较严重；CS-pVP1组心肌坏死损伤较轻，炎症多集中于心内膜下；CPE30-CS-pVP1组心肌损伤最轻，仅见少量炎症浸润灶，心肌条索清晰，组织结构完整，且28天存活率最高。该提高的保护效率与其病毒有效清除相关。此外，借助制备CPE30-CS-pVP1的成熟技术平台，构建了另一粘膜M细胞靶向递送系统FimH-CS-DNA和心肌炎疫苗FimH-CS-pVP1, 口服免疫可诱生高水平粘膜免疫应答，有效预防心肌炎。本项目圆满完成计划书规定任务，发表SCI论文8篇，国内核心期刊文章1篇，申请并授权发明专利1项。