Biomaterials：康复大学陈刚团队设计工程化噬菌体纳米组装体稳定DC-T细胞免疫突触以实现高效流感疫苗接种

核酸疫苗作为前沿生物技术创新，在治疗和预防应用中展现出巨大潜力。然而，有效递送是实现其免疫效果的关键，而这在很大程度上依赖于递送平台的设计。

尽管近年来以脂质纳米颗粒递送mRNA疫苗为代表的非病毒载体备受关注，但仍存在一些不可避免的挑战限制其广泛应用，如肝外靶向和细胞质递送困难，甚至在接种后引发疼痛和炎症。用于核酸疫苗递送的真核病毒载体（尤其是腺病毒平台）也面临诸多挑战，包括致癌风险、遗传毒性等安全性问题。此外，核酸疫苗的生产、运输和储存条件严苛，迫切需要开发高效、安全、便捷的载体以推动其发展。

M13噬菌体是一种原核病毒纳米纤维，具有可修饰的基因组和可扩展的表面结构，已逐渐在核酸递送和肽展示方面展现出巨大潜力。其基因组具有高度可塑性和可操作性，通过基因工程不仅可使M13噬菌体成为核酸递送载体，还能在病毒表面展示特异性靶向基团或抗原。

此外，M13噬菌体基因组富含胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤（CpG）基序，使其具有佐剂效应。这种多功能性使得噬菌体作为递送系统时，既能作为载体递送疫苗，又能作为佐剂增强免疫应答，从而在疫苗开发中具有独特优势。与真核病毒不同，噬菌体（通常称为原核病毒）具有宿主特异性，仅能感染特定菌株的细菌。

因此，它们无法感染哺乳动物细胞，确保了其作为治疗剂时具有良好的安全性。此外，噬菌体成本低廉，可通过细菌在数小时内大规模生产，适合广泛应用。

图1 基于M13噬菌体的纳米组装体的制备及作用机制示意图（摘自

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树突状细胞（DCs）作为最强大的抗原呈递细胞，在T细胞免疫应答的激活中发挥着关键作用，是疫苗递送的靶细胞。除了调控DC成熟和抗原呈递外，DC-T细胞相互作用也是提升疫苗效果的重要途径。已有研究表明，糖聚合物修饰的DCs可增强DCs与T细胞之间的黏附性，从而提高DC疫苗的效果。DCs与T细胞之间的结合强度直接决定抗原呈递效率及后续T细胞激活。

DCs表面的细胞间黏附分子1（ICAM-1）与T细胞表面的淋巴细胞功能相关抗原1（LFA-1）结合，在DC-T细胞界面形成免疫突触（IS），这一过程在DC-T细胞簇的聚集过程中发挥关键作用。在免疫突触内，TCR-肽-MHC复合物周围的ICAM-1/LFA-1结合可稳定DC-T细胞界面，促进T细胞活化。此外，ICAM-1会持续内化并循环回到免疫突触界面，改善ICAM-1的膜定位有助于稳定免疫突触稳定性，进而促进DC-T细胞相互作用。

在疫苗相关研究中，经氧化石墨烯纳米片修饰的DC疫苗可通过调控ICAM-1的膜定位增强免疫突触形成，从而提高疫苗效果。然而，尽管体外制备的DC疫苗已有诸多进展，但如何在体内靶向增强免疫突触稳定性以提升疫苗效果，相关研究仍较为匮乏。

该研究利用M13噬菌体，同时实现了核酸疫苗递送和DC-T细胞免疫突触稳定。首先，通过基因工程改造M13噬菌体，使其携带流感病毒血凝素（HA）干基因，并在侧壁展示DC靶向肽。随后，经改造的噬菌体与聚（4-乙烯基吡啶）（P4VP）自组装形成核-壳结构纳米组装体，并包载钠/质子泵抑制剂以增加ICAM-1的膜定位，从而有助于稳定免疫突触。

结果表明，噬菌体纳米组装体通过促进DC-T细胞免疫突触稳定，显著提高了DC抗原呈递效率和T细胞激活水平。通过多项体内实验，作者验证了噬菌体纳米组装体对流感病毒感染模型的有效保护作用。该研究为基于工程化噬菌体制剂，通过体内靶向增强免疫突触稳定性以提升疫苗效果提供了新途径。

参考消息：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961226001377?via%3Dihub