2025年10月15日，暨南大學化學與材料學院許利耕/陳填烽教授團隊在Chem期刊上發(fā)表了一篇題為“Mucin-defined repulsion domain inspiring precise PEGylation shielding empowers selenium nanovaccines as universal mucosal ones against infections”的研究成果。

研究組開發(fā)的基于納米硒佐劑的黏膜納米疫苗可作為通用性遞送系統(tǒng)用于急性烈性傳染病的防控，具有極其重要的臨床應(yīng)用價值。

論文通訊作者是許利耕教授、陳填烽教授，第一作者為碩士研究生雷思敏。

新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）、高致病性禽流感病毒感染等急性、烈性傳染病嚴重危害人類健康，給國家?guī)砹司薮蠼?jīng)濟損失。呼吸道黏膜、泌尿生殖系統(tǒng)黏膜、皮膚等黏膜組織作為人體重要的防御屏障，在保護機體免受病原體等侵襲中發(fā)揮關(guān)鍵作用。然而，這些黏膜組織既是病原體感染的主要靶標，也是疫苗遞送過程中難以逾越的關(guān)鍵屏障，極大限制了疫苗的防護效果。因此，如何設(shè)計開發(fā)安全、強效的新型黏膜疫苗一直是該領(lǐng)域亟待解決的重大需求。

近年來，基于脂質(zhì)納米顆粒（LNP）等納米佐劑材料的新型疫苗在重大疾病防治中展現(xiàn)出極大的應(yīng)用前景。然而，較為復雜的合成方法與規(guī)?；苽淦款i、安全性問題等依然是限制納米疫苗快速轉(zhuǎn)化應(yīng)用的關(guān)鍵瓶頸。同時，特殊人群如嬰幼兒、老年人和免疫缺陷人群等的免疫功能低下，以及病原體感染導致的免疫細胞功能障礙等，則是新型疫苗研發(fā)面臨的另一重大挑戰(zhàn)。

硒（Se）作為人體必需的微量元素，在維持機體正常生命活動包括免疫細胞功能與動態(tài)調(diào)控中發(fā)揮著極其關(guān)鍵的作用。前期一系列研究表明，基于納米硒佐劑的納米疫苗可誘導強效的天然免疫和細胞免疫反應(yīng)，且可誘導大量長效、高效的特異性中和抗體產(chǎn)生（Signal Transduct Target Ther, 2023; Small Method, 2023）。

因此，針對上述難題，該團隊通過解析黏液素(黏膜屏障的關(guān)鍵組分)的不同結(jié)構(gòu)域，以卵清白蛋白（OVA）、豬繁殖與呼吸障礙綜合征病毒（PRRSV）作為蛋白質(zhì)抗原、滅活病毒抗原的典型代表，通過調(diào)控不同種類聚乙二醇分子（PEG200, PEG1500, PEG6000）、抗原、以及亞硒酸鈉的相互作用，采用一步法快速合成了表面化學精準調(diào)控的納米硒黏膜疫苗。發(fā)現(xiàn)PEG的分子量決定著納米疫苗與黏膜屏障的相互作用，基于中分子量PEG分子的納米硒疫苗可高效跨越呼吸道黏膜屏障，并通過調(diào)控免疫細胞氧化還原平衡改善免疫功能，從而提高巨噬細胞、NK細胞、IgA抗體等水平誘導強效的細胞免疫、體液免疫、以及黏膜免疫。同時，中分子量PEG分子的納米硒疫苗能有效增強免疫記憶保護反應(yīng)，顯著誘導肺部中記憶細胞的產(chǎn)生，尤其是組織駐留記憶T/B細胞的生成，促進了黏膜免疫的快速應(yīng)答，實現(xiàn)對病原體侵襲靶細胞的高效阻斷。該研究構(gòu)建的基于納米硒佐劑的黏膜納米疫苗，可作為通用型遞送系統(tǒng)用于急性烈性傳染病防控，具有極其重要的臨床應(yīng)用意義。

圖1：聚乙二醇（PEG）精準修飾的納米硒黏膜疫苗合成簡便且展現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。

圖2：通過調(diào)控疫苗與黏蛋白之間結(jié)合結(jié)構(gòu)域的疏水性，聚乙二醇1500（PEG1500）修飾的納米硒疫苗在人工黏蛋白溶液中展現(xiàn)出最高的擴散能力。

圖3：聚乙二醇1500（PEG1500）修飾的納米硒疫苗在體外和體內(nèi)模型中均展現(xiàn)出最高的黏液穿透能力。

圖4：聚乙二醇修飾不影響納米硒黏膜疫苗的細胞攝取及對骨髓來源樹突狀細胞的激活作用，且可通過降低活性氧顯著促進成熟相關(guān)細胞因子的表達分泌。

圖5：聚乙二醇1500（PEG1500）修飾的納米硒黏膜疫苗具有最強的免疫原性，可高效激活天然免疫、適應(yīng)性免疫（細胞免疫與體液免疫）及黏膜免疫反應(yīng)。

圖6：聚乙二醇1500（PEG1500）修飾的納米硒黏膜疫苗在誘導強效免疫記憶尤其黏膜組織駐留免疫記憶應(yīng)答方面展現(xiàn)出最高活性。

圖7：聚乙二醇精準修飾的納米硒豬繁殖與呼吸綜合征病毒（PRRSV）滅活疫苗展現(xiàn)出良好的免疫原性，可誘導強效黏膜免疫應(yīng)答，阻斷病毒對豬的感染。

該工作得到了國家自然科學基金杰出青年基金、國家自然科學基金面上項目、廣東省自然科學杰出青年基金和暨南大學等項目的資助。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1016/j.chempr.2025.102776

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撰寫| 小柯化學

校稿| Gddra編審| Hide / Blue sea

編輯 設(shè)計| Alice