二氧化铈纳米颗粒增加流感疫苗的免疫原性
流行性感冒和急性呼吸道感染是具有快速流行传播趋势的病毒性疾病。2009年由H1N1流感病毒引起的“猪流感”大流行表明,不仅需要详细研究以前大流行的模式和原因、病毒的特性和新毒株的出现,而且还需要改进现有抗病毒疫苗的特性。目前在临床实践中使用各种类型的疫苗,在免疫反应的发展和副作用的程度上有所不同。
疫苗的阳性特性(对病毒产生免疫力的能力)用"免疫原性"一词概括,阴性特性(产生不良反应的能力)用"反应原性"一词概括;这些参数的比例决定了疫苗的质量(有效性和安全性)。所有疫苗制剂都具有局部和全身反应原性,但并不总是与高免疫原性相结合。因此,开发提高现有疫苗免疫原性的方法是一项至关重要的任务。为了做到这一点,世界领先的实验室正在探索不同类型的病毒物质、它们的治疗方法以及辅助物质——包括使用先进的纳米技术。
最近,通过将抗原与载体纳米颗粒结合,疫苗的有效性得到了提高。在目前可用的可能适合与疫苗结合的大量纳米材料中,二氧化铈纳米颗粒(纳米铈)具有一系列独特的物理和化学性质,使其在生物医学应用方面特别有前景。人们普遍认为纳米二氧化硅的毒性很低;此外,纳米粒在生物医学上的应用可以大大减少氧化应激的破坏作用,从而保护生物免受包括疫苗反应性在内的不利因素的影响。在我们之前的研究中,我们已经证明纳米二氧化硅的使用可以显著提高干扰素的生物活性。考虑到干扰素和流感疫苗中负责诱导特异性免疫反应的成分(血凝素和神经氨酸酶)都是糖蛋白,我们认为现有流感疫苗也可以通过纳米粒修饰来改善其特性。
因此,我们研究了纳米粒对分裂三价(含两株A型流感病毒和一株B型流感病毒)流感疫苗Vaxigrip免疫原性的影响在活的有机体内。研究发现,氧化铈纳米颗粒可作为Vaxigrip疫苗的佐剂(增强剂);铈修饰疫苗(接种后2个月以上)引起的所有病毒株抗体水平高,表明免疫反应相当活跃。
由于氧化铈纳米颗粒本身不具有免疫原性,我们认为观察到的氧化铈纳米颗粒修饰流感裂解疫苗免疫原性的增强是由于CeO的影响2疫苗成分上的纳米颗粒。特别有趣的是,在注射了铈修饰的疫苗后,所有疫苗抗原的抗体滴度都增加了,包括免疫原性降低的乙型流感病毒(出现了所谓的“交叉免疫反应”)。
动态光散射法分析纳米铈修饰和未修饰的疫苗样品表明,在Vaxigrip疫苗中添加纳米铈后,颗粒尺寸增大;这是分裂的病毒颗粒和纳米粒之间强烈相互作用的证据。通过膜-铈相互作用,病毒片段排列成更大的联系物(图1)。透射电镜数据证实了Vaxigrip疫苗的病毒片段的存在,也表明铈纳米颗粒位于病毒片段边界的偶联链上。就像弗兰肯斯坦的怪物一样,由不同身体的碎片组装而成,这种由不同流感病毒碎片和纳米颗粒组成的多组分疫苗变得更具“攻击性”,即它更有效地激活免疫反应,持续时间更长,从而确保对几种流感病毒株的保护。这种疫苗对其组成中的所有抗原,包括低免疫原性乙型流感病毒的抗原,都能引起抗体滴度的增加(图2)。这一假设需要进一步深入研究。然而,我们可以声明,本文描述的修改流感疫苗的成功尝试证明了使用纳米粒增加疫苗特异性活性的可能方法。
娜杰日达
微生物与病毒学研究所
乌克兰国家科学院
基辅,乌克兰
出版
二氧化铈纳米颗粒增加流感疫苗的免疫原性。
Zholobak NM, Mironenko AP, Shcherbakov AB, Shydlovska OA, Spivak MY, Radchenko LV, Marinin AI, Ivanova OS, Baranchikov AE, Ivanov VK。
抗病毒药物2016年3月
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