近日，中国科学院过程工程研究所研究员马光辉、副研究员夏宇飞团队联合北京理工大学教授庆宏等人，利用自主创新的颗粒化乳液技术构建了用白蛋白稳定的可变形性乳液，显著提升了淋巴结递送效率和免疫应答效果，为疫苗富集至淋巴结提供了新策略。相关研究成果以engineering the deformability of albumin-stabilized emulsions for lymph-node vaccine delivery为题，发表在advanced materials（doi：）上，北京理工大学联合培养硕士生宋畑畑为论文第一作者，马光辉、庆宏和夏宇飞为论文的通讯作者。 对于疫苗递送来说，主要挑战是实现抗原直接高效的淋巴结富集，从而利用淋巴结中的免疫细胞和细胞因子来刺激适应性免疫反应的发生和持续。目前，对疫苗递送系统的研究集中在大小、电荷或表面配体上，没有涉及载体的变形性（即柔性）。实际上，大到几十微米的抗原递呈细胞都可以通过柔性形变挤压穿过细胞间隙，实现特定组织的定向迁移。
研究团队单位：过程工程研究所
基于此柔性过程，该研究团队仿生构建了具有柔性的白蛋白颗粒化乳液（约330 nm）。一方面，其可以在组织液中，通过柔性形变自适应间质细胞间隙（20-100 nm），从而变形穿过细胞缝隙，达到组织渗透的目的（图1）。在肌肉注射后，白蛋白稳定的乳液（dase）可通过这一仿生过程高效富集至淋巴结。另外，一部分乳液可停留在注射部位，通过募集抗原递呈细胞，促进其内吞抗原，并令其携带抗原归巢至淋巴结（图2a）。同时，淋巴结dase的原贮型树突状细胞和迁移性树突状细胞比例相当，再次表明dase通过直接变形进入淋巴管和细胞摄取迁移双途径富集至淋巴结（图2b）。小鼠淋巴结荧光成像dase组在注射后18 h和24 h淋巴结中抗原荧光强度都很高，再次表明dase通过双通道淋巴结富集（图2c）。由于高强度的淋巴结富集水平，也引起了强效的免疫应答水平（图2d）和免疫治疗效果（图2e）。
颗粒化乳液用于疫苗递送（兼具佐剂功能）是过程工程所提出的模拟病原体的仿生设计，对提升抗原的体液和细胞免疫效果具有通用性，已获得中国发明专利授权（zl201410272743.4）和日本专利授权（jp6434995）。该团队提出的柔性疫苗佐剂利用自身变形性富集至淋巴结的策略，也已在2021年申请专利（2021102821173）。
图1.颗粒化乳液柔性形变提升淋巴结归巢
图2.（a）白蛋白稳定的可变形乳液（dase）的双通道递送途径；（b-c）dase在淋巴结中的不同来源的dc和双时间段高荧光强度；（d）dase提升了脾细胞中ifn-gt细胞的活化；（e）dase显著延长了荷瘤小鼠的生存期
研究团队单位：过程工程研究所
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