β-葡聚糖/ CpG ODN双重复合型纳米佐剂的免疫调控作用及机制研究

β-Glucan, a natural polysaccharide, could regulate immune response through interacting with receptors such as Dectin-1 and CR3. Unmethylated cytosine-phosphate-guanine (CpG) ODNs are a type of nucleic acids that enhance immune response. Both of them are potent adjuvants that modulate humoral and cellular immune response. In this study, β-glucan was used as nano-material to construct β-glucan/CpG ODN-based dual combined nano-adjuvant through modern nanotechnology and subsequently to encapsulate inactivated enterovirus 71 (EV71). Inactivated EV71 was further used as an antigenic candidate to investigate the regulatory effects and mechanisms of dual combined nano-adjuvant on immune response. The anti-EV71 ability of dual nano-adjuvant-induced immune response was subsequently evaluated in in vitro and in vivo conditions and compared with immune response elicited by conventional aluminium hydroxide adjuvant-based EV71 vaccine. Immune effects and mechanisms mediated by dual nano-adjuvant will be investigated by using gene-deficient animal models to provide theoritical basis of immune modulatory effects of dual nano-adjuvant.

β-葡聚糖作为天然多糖可以通过与Dectin-1和CR3等受体相互作用发挥免疫调节作用。CpG ODN亦是具有良好的免疫激活作用的核苷酸。二者皆是具有较强免疫调控活性的佐剂。本研究将首先利用现代纳米技术以β-葡聚糖为基础纳米材料包载CpG ODN构建双重复合型纳米佐剂并进一步包载肠道病毒71型(EV71)灭活病毒，继而以EV71灭活病毒为模式抗原探讨该复合型纳米佐剂的免疫调控效应及相关机制。 在对该复合型纳米佐剂介导的机体对EV71病毒抗原的体液免疫和细胞免疫应答进行系统评价的基础上，研究该纳米佐剂诱导机体产生的针对EV71病毒抗原的免疫应答体内外中和EV71病毒的免疫保护能力，并与现有的基于传统铝佐剂的EV71灭活疫苗的免疫效果进行比较。利用基因敲除动物模型研究新型纳米佐剂的免疫调控协同机制。为双重复合型纳米佐剂的免疫调控作用探索理论依据。

佐剂在疫苗的免疫效果中发挥着关键作用。理想的佐剂可以辅助疫苗对特定的抗原诱导高效持久的免疫应答。铝佐剂在我国的市售疫苗中广泛应用。西方发达国家已成功开发出多种复合佐剂以取代传统铝佐剂。因此，缺乏高效的佐剂是我国疫苗研发和生产领域亟待解决的瓶颈领域。β-葡聚糖作为天然多糖可以通过与Dectin-1和CR3等受体相互作用发挥免疫调节作用。CpG ODN亦是具有良好的免疫激活作用的核苷酸。二者皆是具有较强免疫调控活性的佐剂。本研究利用现代纳米技术以β-葡聚糖为基础纳米材料包载CpG ODN构建双重复合型纳米佐剂并进一步包载肠道病毒71(EV71)灭活病毒，继而以EV71灭活病毒为模式抗原探讨该复合型纳米佐剂的免疫调控效应及相关机制。在对该复合型纳米佐剂介导的机体对EV71病毒抗原的体液免疫和细胞免疫应答进行系统评价的基础上，研究该纳米佐剂诱导机体产生的针对EV71病毒抗原的免疫应答体内外中和EV71病毒的免疫保护能力，并与现有的基于传统铝佐剂的EV71灭活疫苗的免疫效果进行比较。实验结果显示基于β-葡聚糖和CpG ODN的复合纳米佐剂可以诱导更高的中和EV71病毒的抗体并保护实验动物抵御EV71病毒的感染。同时，我们还利用佐剂及肿瘤新抗原多肽构建了抗肿瘤多肽疫苗，并对多肽疫苗的抗肿瘤活性进行了体内外实验研究。实验结果显示该新抗原多肽疫苗在体内外可以高效被树突状细胞捕获并促进树突状细胞成熟。该疫苗具有较好的免疫调节活性并在结肠癌动物模型中表现出较好的体内抗肿瘤活性及显著延长了实验动物的生存期。此外，我们还利用纳米佐剂的载体材料构建了光热和化疗联合的抗肿瘤纳米药物并对其在耐药的三阴性乳腺癌动物模型中的抗肿瘤效果进行了深入研究。实验结果显示光热结合化疗纳米药物在耐药的肿瘤实验动物模型中表现出了较好的抗肿瘤效果。总之，实验结果显示本项目利用纳米技术构建的纳米复合佐剂既可以用于抗病毒疫苗亦可以用于抗肿瘤疫苗的构建。同时，为将来继续结合光热疗法实现肿瘤的精准靶向治疗奠定了较好的前期基础。