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目前，癌癥和病毒感染等致命疾病嚴(yán)重威脅著人類的健康。截止到2020年，在全球范圍內(nèi)共有1930萬例新發(fā)癌癥病例，而根據(jù)預(yù)測，在2040年這一數(shù)字可能會增加到2840萬例。此外，截至2021年7月2日，全球共有182319261例由嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合癥冠狀病毒2（Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2）引發(fā)的新型冠狀病毒肺炎病例，其中死亡病例3954324例。這迫切需要發(fā)展有效、安全的新方法來預(yù)防癌癥和SARS-CoV-2。疫苗是對抗癌癥和病毒感染最有效的工具。其作用機(jī)制分為B細(xì)胞免疫和T細(xì)胞免疫。其中，細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞（Cytotoxic T-lymphocytes, CTLs）在殺死腫瘤細(xì)胞和病毒感染細(xì)胞中發(fā)揮重要作用。然而，直接注射CTL抗原多肽表位（CTL peptide, CTLp）通常不能誘導(dǎo)足夠的CTL反應(yīng)。因此，需要發(fā)展新的策略更加有效地激活CTLs。

AcDEX-(imine)-CTLp-R納米顆粒平臺用于抗癌癥和SARS-CoV-2 T細(xì)胞免疫治療的示意圖

近日，吳選俊教授團(tuán)隊(duì)研制了一種抗癌癥和SARS-CoV-2 CTL免疫治療的糖納米疫苗新技術(shù)。在這項(xiàng)工作中，首次制備了形貌均一的氧化縮醛葡聚糖納米顆粒（Ox-AcDEX NPs）。通過席夫堿反應(yīng)將Ox-AcDEX NPs與CTLp和TLR-7激動劑R837（簡稱為R）連接，得到AcDEX-(imine)-CTLp-R NPs。該體系適用于傳遞所有類型的多肽表位。作者首先將該策略應(yīng)用于抗癌疫苗的研發(fā)。將來源于粘蛋白-1（Mucin-1, MUC1）的CTL抗原肽（簡稱為Mp）、R837與Ox-AcDEX NPs反應(yīng)，得到AcDEX-(imine)-Mp-R NPs疫苗。結(jié)果顯示，皮下免疫該疫苗在小鼠體內(nèi)產(chǎn)生了強(qiáng)大且持久（超過120天）的抗MUC1特異性CTL免疫反應(yīng)，而且產(chǎn)生的CTLs發(fā)揮了有效的抗腫瘤作用。

此外，作者還將該策略應(yīng)用于抗SARS-CoV-2疫苗的開發(fā)。通過將預(yù)測的關(guān)鍵性SARS-CoV-2 CTLp（簡稱為Sp）、R837（R）與Ox-AcDEX NPs反應(yīng)生成AcDEX-(imine)-Sp-R NPs。結(jié)果顯示，該類疫苗誘導(dǎo)出強(qiáng)勁的抗SARS-CoV-2的CTL反應(yīng)。重要的是，該納米平臺為鑒定SARS-CoV-2保護(hù)性的CTL表位提供了一種全新而易操作的實(shí)驗(yàn)策略。通過該策略，作者鑒定出四個具有保護(hù)性的SARS-CoV-2 CTL表位。其中兩個來自SARS-CoV-2的S蛋白，其序列為SIGFQPTNGGYQPY和SIIAYTMSL；一個來自O(shè)RF1ab蛋白，其序列為NALAYNTT；還有一個來源于N蛋白，其序列為LALLLLDRL。值得一提的是，未來的一個重要方向是將這四個表位、R837和Ox-AcDEX NPs共同結(jié)合得到對抗SARS-CoV-2的多價疫苗?？傊@些發(fā)現(xiàn)有效地闡明了Ox-AcDEX NPs在傳遞腫瘤及病毒相關(guān)抗原表位方面具有巨大的潛力。

吳選俊教授團(tuán)隊(duì)主要從事糖化學(xué)生物學(xué)、糖疫苗及糖材料的研究。至今已在J. Am. Chem. Soc.、Adv. Funct. Mater.、Biomaterials、Chem. Sci.等本領(lǐng)域頂級、權(quán)威刊物發(fā)表SCI論文25余篇。獲授權(quán)專利4項(xiàng)。獲福建省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎、福建醫(yī)學(xué)科技獎二等獎、廈門市科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎。

上述工作得到了國家自然科學(xué)基金（22007058）、山東省自然科學(xué)基金（ZR2020QB165）、江蘇省自然科學(xué)基金（BK20200236）、山東大學(xué)微生物技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題（M2020-02）、山東大學(xué)齊魯青年學(xué)者項(xiàng)目、中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展基金（YDZX20203700002579）、國家過敏與傳染病研究所（美國，R01AI146210）和國家癌癥研究所（美國，R01 CA225105）的資金支持。

參考資料：https://www.view.sdu.edu.cn/info/1021/154647.htm