Nature Biotechnology：粘膜疫苗研究新进展

邓文龙

Nature Biotechnology：粘膜疫苗研究新进展


2011-2-11 12:59:41


来自美国马里兰大学的研究人员巧妙的构建了一种新型的融合蛋白，解决了粘膜疫苗的关键传输问题，并提出了一种可以简化粘膜疫苗的制备，分配及传递过程的新策略，这一研究成果公布在Nature Biotechnology杂志上。

文章的通讯作者是马里兰大学华裔学者朱小平副教授，第一作者是叶利琳（Lilin，音译）博士，这一研究小组的主要研究领域是病毒病理机制研究。

大部分病原体都是通过呼吸道，胃肠道，或者泌尿生殖系统的粘膜表层进入人体的，因此可以说粘膜是大多病原体进入人体的主要门户，也是哺乳动物免疫系统的重要组成成分。而这种免疫系统应答又不同于肌肉注射和皮下疫苗接种方式，激活粘膜免疫应答这一针对病原病毒，细菌和真菌的第一防线，对于阻断病原体侵入人体具有重要意义，因此也受到了科学家们的广泛关注。

但是由于缺乏安全有效的传导运输方法，粘膜疫苗的研究未能得到进一步的发展。在这一方面，目前的一个方法就是利用化学制剂增加粘膜上皮细胞的渗透性。

而在这篇最新的文章中，研究人员利用了IgG传递的天然途径，突破了上皮细胞屏障，在这种方法中一个关键的成员就是新生儿Fc受体（Neonatal Fc receptor, FcRn），这种受体是负责上皮细胞主动转运免疫球蛋白IgG的受体。IgG是初乳中含量最丰富的免疫球蛋白成分，哺乳动物新生儿的免疫力主要依赖于从母体获得IgG，而母源IgG向乳汁中的分泌以及被新生儿摄取均需要穿越上皮屏障，这一过程就是FcRn的胞转作用。

FcRn虽然被称为新生儿Fc受体，但是实际上在人体中一生都存在，研究人员发现将一种单纯疱疹病毒（herpes simplex virus，HSV）抗原的外结构域与IgG的Fc片段融合，能形成一种内置传递系统，可以帮助抗原穿过呼吸道上皮细胞（具体见下图）。小鼠实验证明，利用这种融合蛋白，并配合CpG佐剂，能促进细胞和体液的应答，增强对抗HSV，而且这一免疫作用即使是在6个月以后还是有效。进一步实验发现，小鼠如果缺失了FcRn，抗原，或者融合了Fc片段的抗原，其粘膜免疫系统将不能保护机体免受病原体的侵害。这一新的策略如果可以被广泛应用，那么将能简化粘膜疫苗的制备，分配及传递过程。

这项研究得到了Nature Biotechnology杂志的高度评价，Jerry R McGhee博士认为这一成果具有重要的意义，并且建议研究人员可以考虑利用FcRn途径开发粘膜亚基疫苗。同时“千名医学家”（F1000）也特别点评并推荐了这项研究。