一种基于铝佐剂的疫苗递送系统及其制备方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于铝佐剂的疫苗递送系统，并提供其制备方法。本发明专利技术采用一种简单的制备方法，在外力的作用下，抗原蛋白直接与铝盐复合形成纳米粒，并可包载其他类型的佐剂，本发明专利技术所述的铝盐纳米粒粒径均一、分散性良好，亦可包载脂质膜或生物膜，是多价抗原递送系统。本发明专利技术制备的疫苗载体可以高效地被抗原呈递细胞摄取，有效地传递到淋巴结并诱导抗原特异性的免疫反应，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于铝佐剂的疫苗递送系统及其制备方法
本专利技术涉及一种基于氢氧化铝纳米粒的疫苗递送系统及其制备方法，属于医药

技术介绍
疫苗，作为人类对抗疾病最重要的手段之一，已用于控制多种感染性疾病，为人类健康事业做出了不可估量的贡献。由于其广泛的使用，使曾经严重危害人类生命与健康的急性传染病如天花、麻疹、白喉等疾病的流行得到了有效控制。传统疫苗主要为减毒活疫苗或灭活疫苗，虽免疫原性高但安全性低，所以，现研究主要集中于亚单位疫苗的开发。亚单位疫苗是指通过化学分解、重组表达等手段，提取病原具有免疫活性的片段而制成的疫苗。相对于灭活疫苗及减毒活疫苗，亚单位疫苗具有安全性更高、稳定性更好、免疫更持久，可规模化生产等优势。但安全性提高的同时伴随着免疫原性的降低，即机体接种疫苗后不能产生有效的免疫应答，因此常需与佐剂联合使用。铝佐剂作为最经典、应用最为广泛的免疫佐剂，已有超过80年的应用历史，其是强大的Th2型免疫佐剂，能有效地诱导机体产生大量的特异性抗体。但传统的铝佐剂采用的是“抗原储库”模式，不断诱导相关细胞产生炎症因子，吸引抗原呈递细胞靠近，从而对抗原进行摄取、提呈。这种方式虽然促进了免疫应答的产生，但同时也带来了一些明显的缺点，如引起注射部位长时间的炎症反应，局部组织严重的刺激性，诱发注射部位肉芽肿等，且许多流行性疾病如HIV、肿瘤、肺结核等仅靠中和性抗体并不能达到很好的效果，还需依靠细胞免疫应答才能有效地清除。淋巴结是免疫应答的主要场所，拥有大量具有吞噬活性和抗原呈递能力的抗原提呈细胞，且存在于淋巴结等免疫器官中的CD8a+抗原提呈细胞可将外源性抗原以抗原-MHC-Ⅰ复合物的形式呈递，有效诱导细胞免疫应答，因此，促进疫苗的淋巴结递送，能够同时提高疫苗诱导的细胞免疫应答和体液免疫应答。正常状态下，组织间液经毛细淋巴管到淋巴结有一个单向回流的过程，利用正常生理情况下淋巴液的生成和回流现象，粒径较小的纳米粒可以穿过组织间隙，进入到淋巴管，实现淋巴结的高效传递，其是一种粒径依赖型行为，因此，需要通过某种技术手段将传统铝佐剂由胶状物向纳米载体转变。抗原作为疫苗最重要的组成部分，是决定疫苗保护效果的关键所在，需要考虑选择最佳的针对某种疾病的特定抗原。但对于一种病原体而言，不同亚型间的抗原可能不尽相同，即具有一定的异质性，甚至某些抗原可能产生突变，因此，递送单一抗原的疫苗载体取得的效果有限，甚至可能失能。为了诱导机体产生更全面、更强效的保护效果，需要开发具有多价抗原递送能力的疫苗载体，优选的是能递送具有不同性质(例如亲水性或疏水性)的多价抗原递送系统。在这里，我们将传统铝佐剂纳米化，使其比表面积急剧增大，活性变高，活性中心变多，吸附能力变强，在相同铝含量的情况下，可吸附更多的抗原，并弥补了其在细胞免疫应答方面的不足。此外，铝纳米粒还可包载其他类型的佐剂和实现多价抗原递送，可诱导机体产生全面、强效的保护作用。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供了一种基于铝佐剂的疫苗载体。本专利技术通过涡旋、超声或者微量注射泵等方法将抗原蛋白直接与铝盐吸附形成氢氧化铝纳米粒疫苗载体。制备的疫苗可以高效地将抗原传递至淋巴结，并促进抗原提呈细胞摄取、呈递抗原，从而诱导强效的抗原特异性的免疫反应。氢氧化铝是一种两性氢氧化物，其在中性条件下为不溶于水的白色沉淀。目前大多采用高温煅烧、水热反应、反相微乳法等技术手段制备纳米级别氢氧化铝，其反应过程复杂繁琐，甚至有些反应条件十分剧烈，并且制得的纳米级别氢氧化铝易团聚，分散性和稳定性都较差，不适合于大规模生产及应用。本专利技术利用抗原蛋白表面富含大量游离羧酸残基，其可与铝发生相互作用，使抗原蛋白覆盖在氢氧化铝形成的内核表面，并且硫酸铝在中性或偏碱性的条件下生成氢氧化铝，氢氧化铝带正电荷，而大多数抗原蛋白的等电点小于7，在中性条件下带负电荷，通过静电吸附作用，抗原蛋白紧密地吸附在氢氧化铝内核表面，能够有效地限制氢氧化铝因过度聚集生长而生成微米级或更大粒径的氢氧化铝沉淀，从而得到稳定性较好、易于分散的纳米级别的氢氧化铝。本专利技术的目的之一在于提供了一种基于铝佐剂的疫苗制剂，其优选为铝盐纳米粒，进一步优选为氢氧化铝纳米粒。本专利技术的目的之一在于提供了一种基于铝佐剂的疫苗递送系统，其特征在于包含抗原蛋白与铝盐复合形成的氢氧化铝纳米粒，其中，所述铝盐为硫酸铝，所述抗原蛋白为水溶性蛋白。基于重量份计，抗原蛋白：硫酸铝为1:1—1:50，优选为1:1—1:20。作为优选实验方案，本专利技术优选的水溶性抗原蛋白为模型抗原OVA、BSA、铜绿假单胞菌膜蛋白PcrVNH的一种或一种以上的组合物。本专利技术的目的之一在于提供了一种基于铝佐剂的疫苗递送系统，其特征在于包含抗原蛋白与铝盐复合形成的氢氧化铝纳米粒，再包载脂质膜或生物膜。其中，所述抗原蛋白为水溶性蛋白。所述的脂质膜或生物膜为任意的具有磷脂双分子层结构的膜，在外力的作用下，其包裹在纳米粒表面上，形成分布较为均一的纳米粒，增加了其稳定性，此外，内核的铝与磷脂双分子层膜上的磷酸基团之间的相互作用，进一步增加了纳米粒的稳定性，形成分散性良好、稳定的纳米粒，所述的脂质膜或生物膜包括但不局限于：脂质体、肿瘤细胞膜、细菌细胞膜、支原体细胞膜、衣原体细胞壁、螺旋体、立克次体微荚膜、病毒包膜、外泌体等中的一种或多种。作为优选实验方案，本专利技术优选的脂质膜或生物膜为任意的肿瘤细胞膜、细菌细胞膜的一种或一种以上的组合物。本专利技术的目的之一在于提供了一种基于铝佐剂的疫苗制剂，其特征在于疫苗制剂为纳米颗粒，其粒径小于1000nm，优选小于500nm，特别优选小于300nm。本专利技术的目的之一在于提供了一种基于铝佐剂的疫苗递送系统，其特征在于还可以同时含有铝佐剂以外的其他佐剂，所述附加佐剂包括但不限于：抗原相关分子模式类佐剂：Toll样受体激动剂：肽聚糖、脂磷壁酸、单磷酸类脂A、咪喹莫特、瑞喹莫特、CpG-ODN、细菌鞭毛蛋白、PolyI:C；RIG-I样受体激动剂：3pRNA、短的双链RNA；NOD样受体激动剂：胞壁酰二肽、N一乙酰葡萄糖胺；C-型凝集素受体：β-葡聚糖、海藻糖二硼酸盐；STING激动剂：cGAMP；细菌毒素及其衍生物：霍乱毒素、大肠杆菌不耐热肠毒素、霍乱毒素B亚单位、百日咳毒素、破伤风毒素、白喉毒素；细胞因子：GM-CSF、IL-2、IL-12、IL-6、IFN-γ、Flt-3、淋巴细胞趋化因子；其他佐剂：热激蛋白、A151、GTP-GDP中的一种或一种以上组合物。作为优选实验方案，本专利技术优选的附加佐剂为CpG，单磷酸类脂A的一种或一种以上的组合物。本专利技术的目的之一在于提供了一种用作疫苗载体的氢氧化铝纳米粒，其能同时诱导体液免疫应答和细胞免疫应答。本专利技术的目的之一在于提供了一种氢氧化铝纳米粒的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：(1)向缓冲液中加入抗原蛋白，混合均匀；(2)将硫酸铝溶液加入上述溶液中；(3)涡旋、超声或者通过微量注射泵进行混合，即得。作为优选的实施方案其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝盐纳米粒疫苗载体，其特征在于包含抗原蛋白与铝盐复合形成的氢氧化铝纳米粒，所述抗原蛋白为水溶性蛋白。/n

【技术特征摘要】
1.一种铝盐纳米粒疫苗载体，其特征在于包含抗原蛋白与铝盐复合形成的氢氧化铝纳米粒，所述抗原蛋白为水溶性蛋白。


2.一种铝盐纳米粒疫苗载体，其特征在于包含抗原蛋白与铝盐复合形成氢氧化铝内核，再包载脂质膜或生物膜。


3.根据权利要求2所述的铝盐纳米粒疫苗载体，所述脂质膜或生物膜包括脂质体、肿瘤细胞膜、细菌细胞膜、支原体细胞膜、衣原体细胞壁、螺旋体、立克次体微荚膜、病毒包膜、外泌体的一种或多种。


4.根据权利要求1-3任一所述的铝盐纳米粒疫苗载体，其特征在于，所述铝盐为硫酸铝，基于重量份计，硫酸铝：抗原蛋白为1:1—1:50。


5.根据权利要求1-4任一所述的铝盐纳米粒疫苗载体，其特征在于，还可包载其他类型的佐剂，所述佐剂包括抗原相关分子模式类佐剂：Toll样受体激动剂：肽聚糖、脂磷壁酸、单磷酸类脂A、咪喹莫特、瑞喹莫特、CpG-ODN、细菌鞭毛蛋白、PolyI:C；RIG-I样受体激动剂：3pRNA、短的双链RNA;NOD样受体激动剂：胞壁酰二肽、N一乙酰葡萄糖胺；C-型凝集素受体：β-葡聚糖、海藻糖二硼酸盐；STING激动剂：cGAMP；细菌毒素及其衍生物：霍乱毒素、大肠杆菌不耐热肠毒素、霍乱毒素B亚单位、百日咳毒素、破伤风毒素、白喉毒素；细胞因子：GM-CSF、IL-2、IL-12、IL-6、IF...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙逊，秦铭，张志荣，龚涛，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51