近日，美國化學學會旗下期刊ACS Nano（Q1，IF = 15.8）在線發表了沈陽藥科大學藥學院毛世瑞教授團隊的最新研究成果“Probing the Structural Elements of Polysaccharide Adjuvants for Enhancing Respiratory Mucosal Response: From Surmounting Multi-Obstacles to Eliciting Cascade Immunity”。

許多多糖具有增強特異性和非特異性免疫的能力，且具有較高的安全性，使其有望成為理想的疫苗佐劑。它們可作為有效的遞送系統，促進抗原呈遞細胞（APC）識別和攝取抗原。同時，由于多糖普遍存在于細菌細胞壁中，因此可被位于免疫細胞表面的模式識別受體（pattern recognition receptors, PRRs）識別為病原體相關的分子模式信號，結合后可以增強APCs對病原體的吞噬和提呈，激活下游信號通路，促進免疫微環境的建立。根據臨床研究，陽離子脂質體的應用受到其毒性的阻礙。通過與陰離子多糖的簡單絡合，可以有效地調節脂質體佐劑的免疫刺激特性，同時克服其固有的局限性。值得注意的是，這種用于抗原遞送的通用設計策略簡單、易于制造、易于臨床轉化，并確保了臨床安全性和有效性。然而，由于多糖本身的內在多樣性，每種多糖誘導免疫應答的機制仍不清楚。此外，多糖結構與其免疫刺激功能之間的關系還有待研究。多糖的構象已被證明影響其與免疫分子或細胞的相互作用，從而影響其免疫調節效應。據報道，多糖中某些功能化學基團的存在與其免疫刺激功能有關。例如，多糖表面的硫酸化、羧甲基化或磷酸化等活性基團可增強或抑制免疫應答。因此，多糖結構與免疫調節功能之間的關系仍有待進一步闡明。

該研究設計為在DPPC/DOTAP脂質體的基礎上，對其進行不同結構的陰離子多糖修飾，包括透明質酸（HA）、果膠（PC）、硫酸軟骨素（SC）和硫酸乙酰肝素（SH），旨在研究多糖結構單位中羧基、甲酯基、硫酸基、硫酸乙酰基對肺黏膜免疫的影響。研究發現，含有硫酸基團的多糖（SC， SH）在克服天然吸入屏障和DC募集方面表現出了優越的性能。DC刺激實驗顯示，HA和SH顯著上調共刺激信號的表達，與游離OVA相比，IL-6分泌增加了8.7倍以上。熒光共振能量轉移顯示其在溶酶體微環境中脫落，從而增強抗原交叉提呈能力。然而，體內實驗結果顯示僅SH上調CCR7趨化因子并迅速遷移到淋巴結。分子對接和蛋白質印跡分析進一步闡明了其為TLR - MyD88 - TRAF6 - NF-κB/MAPK/IRF-7多重信號通路的參與。值得注意的是，SH修飾的納米疫苗誘導了更強的細胞和體液免疫應答，具有免疫記憶的潛力。該研究證明含硫酸基團的多糖在增強肺免疫方面具有優勢，其中硫酸乙酰化多糖在促進免疫激活和啟動免疫應答方面更為有效。因此，硫酸基和乙酰基的組合促進了協同免疫應答，為增強黏膜、細胞和體液免疫提供了一種有前景的佐劑策略。

沈陽藥科大學藥劑學2022級博士研究生生崔智翔為該文第一作者，藥學院毛世瑞教授為該文通訊作者，沈陽藥科大學為唯一通訊單位，該研究得到了遼寧省教育廳重點研發計劃項目(LJKZZ2022011)的支持。