研究開發出安全性好且佐劑活性與病毒載體相當的非病毒載體或佐劑是疫苗佐劑領域亟待解決的重大科學問題。納米材料憑藉其獨特的理化性質已成為近年來疫苗佐劑研究的熱點。然而，目前納米材料的佐劑活性尚遠不如病毒載體。同時，如何科學合理地設計納米材料用於疫苗領域則是該領域研究的另一瓶頸問題。
國家納米科學中心陳春英課題組與中國疾病預防控制中心邵一鳴課題組針對這一科學問題進行了長期的合作研究，前期工作已發現，表面化學性質調控是疫苗佐劑設計的一個重要策略（Nano Letters， 2012， 12： 2003-2012）。最近，研究人員在利用富勒烯衍生物的自組裝特性模擬類病毒來設計納米材料作為佐劑方面又取得了重要進展。
研究人員以愛滋病病毒膜蛋白（Env）為抗原，利用富勒烯衍生物-富勒醇納米顆粒獨特的自組裝特性模擬類病毒的組裝，使其充當具有「載體」和「免疫刺激劑」雙功能的納米佐劑。研究表明，富勒醇納米顆粒在自組裝過程中可成功包裹DNA抗原，從而保護DNA抗原免受降解，提高機體的抗原攝入量；同時，該納米佐劑的應用可有效減少免疫次數和降低抗原使用量，這有利於緩解患者的醫療經濟負擔和提高了病人的順應性。令人驚奇的是，該類病毒樣納米佐劑還可有效促進機體效應記憶性CD8+ T淋巴細胞 (effector memory CD 8+ T lymphocyte， TEM) 介導的免疫記憶反應，這對於在早期有效保護機體免受病毒的侵襲具有非常重要的意義，這是病毒載體如猴病毒載體SIV、恆河猴巨細胞病毒載體RhCMV所特有的效應，在非病毒疫苗佐劑研究中鮮有報導。
同時，研究人員對該類病毒樣納米佐劑的潛在作用機制進行了較為系統的研究，發現其與臨床上應用多年的黃熱病病毒疫苗(YF-17D)類似，主要通過激活多條Toll樣受體信號通路來促進專職性抗原呈遞細胞-樹突狀細胞的成熟，進而發揮其理想的佐劑活性作用。該項研究為非病毒疫苗佐劑的研究與開發提供了重要參考，對於愛滋病疫苗的研發具有重要的實際意義。
該研究成果已於11月6日正式發表在《先進材料》 (Morphologically Virus-Like Fullerenol Nanoparticles Act as the Dual-Functional Nanoadjuvant for HIV-1 Vaccine. Adv Mater， 2013， 25， 5928-5936.)。
本研究得到了科技部、國家自然科學基金委和中國科學院的支持。（生物谷Bioon.com）
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Advanced Materials DOI: 10.1002/adma.201300583
Morphologically Virus-Like Fullerenol Nanoparticles Act as the Dual-Functional Nanoadjuvant for HIV-1 Vaccine
Ligeng Xu1，Ye Liu1，Zhiyun Chen1，Wei Li2， Ying Liu3， Liming Wang1，2， Liying Ma3， Yiming Shao3，*， Yuliang Zhao2，*， Chunying Chen1，*
ullerenol， which self-assembles into virus-sized nanoparticles， is designed as a dual-functional nanoadjuvant to generate comparable immune responses to the HIV DNA vaccine. It shows promising adjuvant activity via various immunization routes， decreasing the antigen dosage and immunization frequency while maintaining immunity levels and inducing TEM-biased immunity to combat the infection at early stage. The underlying mechanisms by which fullerenol-based formulation induces above-mentioned polyvalent immune responses are involved in activating multiple TLRs signaling pathways.
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