對淋巴結(jié)生發(fā)中心(germinal center of lymph node)進行染色檢測其活性。
美國杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)中心研究人員已經(jīng)構(gòu)建出靶向淋巴結(jié)并且極大地提高疫苗接種效果的合成納米顆粒(synthetic nanoparticle)。2012年1月22日，這一研究發(fā)現(xiàn)在線發(fā)表在Nature Materials期刊上。
人們認(rèn)為當(dāng)前所有的其他佐劑(加到疫苗中有助于提高免疫應(yīng)答的物質(zhì))是在皮膚上的疫苗注射位點而不是進入最有效免疫反應(yīng)發(fā)生的淋巴結(jié)加強身體免疫性能,。當(dāng)前研究利用小鼠開展實驗證實將注射的疫苗直接傳送到淋巴結(jié)是可行的。
研究人員因為觀察到肥大細(xì)胞---在皮膚中發(fā)現(xiàn)的能夠抗感染的細(xì)胞---通過釋放稱作小顆粒(granule)的納米顆粒直接與淋巴結(jié)相互溝通，于是提出了他們的策略(即將注射的疫苗直接傳送到淋巴結(jié)),。
參與杜克-新加坡國立大學(xué)醫(yī)學(xué)研究生院新發(fā)傳染病項目(Duke-NUS Program in Emerging Infectious Diseases)的St. John說，“我們的策略是獨特的,，因為我們利用生物工程設(shè)計的顆粒是基于肥大細(xì)胞自然產(chǎn)生的那些顆粒,，因而能夠有效地解決我們在對抗感染上試圖解決的同樣問題。”
這種合成顆粒是由包被微小的炎癥介質(zhì)(inflammatory mediator)如腫瘤壞死因子的碳水化合物骨架組成的。當(dāng)注射到身體時,，這些顆粒模擬在自然細(xì)胞里發(fā)現(xiàn)的小顆粒的性質(zhì),，而且這些合成顆粒也靶向引流淋巴結(jié)(draining lymph node)以便定時釋放所包被的物質(zhì)。
傳統(tǒng)疫苗佐劑可能有助于抗原(疫苗接種期間注射進身體的病原體的一小部分)持續(xù)存在,，故而身體能夠產(chǎn)生免疫反應(yīng)和創(chuàng)建抗體以便當(dāng)實際的病原體如流感病毒到達(dá)時,，身體將會戰(zhàn)勝感染。另一種解釋是,，佐劑可能激活稱作樹突細(xì)胞(dendritic cell)的細(xì)胞,，其中樹突細(xì)胞挑揀病原體特定部分，必須能夠從皮膚到達(dá)開啟免疫反應(yīng)的淋巴結(jié),。
然而,，杜克大學(xué)研究小組構(gòu)建出納米顆粒的疫苗佐劑，這些納米顆粒能夠從注射位點到達(dá)淋巴結(jié),，在那里它們作用在免疫系統(tǒng)很多細(xì)胞類型上激發(fā)合適的反應(yīng)從而極大地提高免疫應(yīng)答,。
研究人員發(fā)現(xiàn)他們能夠使用這種佐劑給感染甲型流感病毒的小鼠進行疫苗接種。當(dāng)暴露在對普通的小鼠而言是致命性的流感病毒劑量時,，接受疫苗接種的小鼠能夠抵抗流感疾病,，存活率增加，這要多虧這種納米顆粒刺激小鼠產(chǎn)生的有效免疫應(yīng)答,。
研究人員還證實他們能夠?qū)⒁环N不同的免疫因子IL-12裝載到同樣類型的納米顆粒上,，其中IL-12只能讓不同的一組淋巴細(xì)胞產(chǎn)生特定的免疫應(yīng)答。這是一個重要的發(fā)現(xiàn),，因為某些類型感染需要特定的但是被身體壓制的免疫應(yīng)答,。
St. John說，這些合成顆粒的靈活性和它們靶向特定淋巴結(jié)的能力代表一種新的個人化醫(yī)學(xué)治療方法---個人化疫苗,。
該研究通信作者Soman Abraham博士,，是杜克大學(xué)病理學(xué)、免疫學(xué),、分子遺傳學(xué)和微生物學(xué)教授,。他對受肥大細(xì)胞啟發(fā)而構(gòu)建的合成顆粒可能很快成功地用在人類身上保持謹(jǐn)慎樂觀態(tài)度,。
Abraham說,，“因為FDA(譯者注：Food And Drug Administration, 即美國食品和藥物管理局)已經(jīng)批準(zhǔn)裝載進這些顆粒的所有單個細(xì)胞因子(免疫系統(tǒng)因子)和附加的材料可以用于人類，所以它應(yīng)當(dāng)不需要等待較長時間,。人們對基于納米顆粒的治療產(chǎn)生大量興趣,，但是我們設(shè)計的材料是基于我們對自然中肥大細(xì)胞的觀察。這是一個比較好的應(yīng)用：將合適的材料傳送到身體合適的地方從而產(chǎn)生最有效的免疫反應(yīng),。” (生物谷：towersimper編譯)
doi:10.1038/nmat3222
PMC:
PMID:
Synthetic mast-cell granules as adjuvants to promote and polarize immunity in lymph nodes
Ashley L. St. John, Cheryl Y. Chan, Herman F. Staats, Kam W. Leong, Soman N. Abraham
Granules of mast cells (MCs) enhance adaptive immunity when, on activation, they are released as stable particles. Here we show that submicrometre particles modelled after MC granules augment immunity when used as adjuvants in vaccines. The synthetic particles, which consist of a carbohydrate backbone with encapsulated inflammatory mediators such as tumour necrosis factor, replicate attributes of MCs in vivo including the targeting of draining lymph nodes and the timed release of the encapsulated mediators. When used as an adjuvant during vaccination of mice with haemagglutinin from the influenza virus, the particles enhanced adaptive immune responses and increased survival of mice on lethal challenge. Furthermore, differential loading of the particles with the cytokine IL-12 directed the character of the response towards Th1 lymphocytes. The synthetic MC adjuvants replicate and enhance the functions of MCs during vaccination, and can be extended to polarize the resulting immunity.
