纳米粒子在疫苗中的开发利用

王 颖，赵 凯

（黑龙江大学，黑龙江哈尔滨 150010）

纳米粒子在疫苗中的开发利用

王 颖，赵 凯

（黑龙江大学，黑龙江哈尔滨 150010）

纳米疫苗的使用已超过其他类型的疫苗制剂，纳米结构在疫苗制剂中主要发挥两个角色：一是他们是作为疫苗载体，二是由于其固有的佐剂作用，能改善体液免疫和细胞免疫反应，是这个领域获得利益的主要原因。因此综述了可以作为疫苗载体的主要结构。

纳米疫苗；载体；佐剂；免疫

近年来疫苗已大大改善了人类的健康，但疫苗的发展并没有达到赤手可热的高度。一方面，第一代疫苗（即减毒活疫苗）虽然是最有效的，但对人体没有足够的安全保障。另一方面，新一代的疫苗是安全的，却不能产生持续较强的免疫力。事实上，这些类型的疫苗需要佐剂诱导的免疫反应[1]。因此，首要任务是发展下一代高效、安全的纳米疫苗。

纳米科技对人类生活的各个方面都有很大的影响。显然，它已经引起了各个科学领域的一大进步，包括医学[2]，药学[3]，DNA提取和纯化，生物和分子成像，是一些在生活和医疗科学技术的应用实例。利用疫苗发展纳米技术是一个新领域，一些纳米粒子，如病毒颗粒、病毒样颗粒（VLPs），和MF59已被使用在早期阶段。本文主要讨论现阶段主要用于疫苗的纳米颗粒，包括聚合物纳米粒子，无机纳米粒子，脂质体。

1 聚合物纳米粒子

聚合物纳米粒子的一些性质，如高的承载能力、稳定性、表面改性、和安全性。天然的和合成的聚合物已用于疫苗的制备，包括蛋白质、多糖、氨基酸、脂类、聚（乳酸），聚（乳酸-乙醇酸），聚（乙烯亚胺），和聚酯。从形态上看，有三种不同类型的纳米颗粒。第一类是纳米球，其中疫苗剂（蛋白质、肽、DNA、RNA干扰，…）是分散在基体中，吸附在表面上，或是共价键连接到纳米粒子表面。第二类是纳米胶囊，在这种胶囊中候选疫苗一般存在于纳米粒子中。第三类是纳米胶束，是由亲水基团和疏水基团的两亲性嵌段聚合物在水溶液中自组装形成的纳米级大小的独特的核-壳结构。许多聚合物纳米颗粒已被用于疫苗，包括明胶，海藻酸钠，透明质酸，和壳聚糖。明胶在疫苗制剂中充当防腐剂的作用，作为疫苗载体由于其制备困难，纯化后安全性低，包封率低，进而限制了使用。海藻酸钠纳米粒的优良性能，如生物相容性、生物降解性、自然性、蛋白质高的承载能力，没有毒性，可作为优良的疫苗载体。海藻酸钠纳米粒的使用已经成为了一个新的发展领域，特别是广泛用于海藻酸钠纳米粒与壳聚糖纳米粒子相结合。

2 无机纳米粒子

无机纳米粒子，在疫苗的传送方面可替代有机物质。金，硅，碳，钙，和磁性纳米颗粒是主要用于药物和疫苗无机纳米粒子。2001年，Hillyer等研究金纳米粒子，由于其具有生物相容性、生物降解性、无免疫性，而且制备与表面改性容易，代表了一个合适的无机纳米载体疫苗。

3 脂质体

脂质体是一种人工制备的球形小泡，结构为脂质双分子层。脂质体的性质，如大小，表面电荷，疏水性，双层膜的流动性，这些特性已在沃森发表的一篇文章回顾，其中，作者提出了一种脂质体疫苗的理化性质可能会影响免疫反应。脂质体疫苗包括几个优点：安全，生物降解性，不同抗原的融合的可能性（即蛋白质、多肽、糖类、核酸、和提高生物利用度、半抗原），针对特定的组织（由配体结合，如TLR配体）。一些脂质体制剂作为治疗性疾病疫苗如疟疾、肝炎、流感、结核、结肠癌、前列腺癌、具有不同临床阶段。

4 结束语

由于疫苗对健康状况的重要作用，对其改进是必然的。虽然新一代的疫苗比旧的更安全，但他们在激发免疫反应并不那么有效。纳米粒子作为一种近年来疫苗载体及其内在的辅助性为克服这一障碍起到了作用。纳米技术在诱导细胞免疫的能力，实质是逃离吞噬溶酶体进入细胞质中这些粒子的能力，这种抗原可以在MHC I途径诱导细胞免疫。当目标是亚基蛋白疫苗的传送，这自然会通过外源性途径，只能诱导体液免疫。有了这些参数的研究，但仍有许多未回答的问题：身体中的纳米粒子的团聚问题，NPs的作用认识不足和细胞的纳米颗粒的分布的相互作用进入人体后，是必须要回答的主要问题。通过解决这些问题，可以预期在未来的下一代的疫苗是纳米疫苗。

[1] Bazin H.A brief history of the prevention of infectious diseases by immunisations[J].Comp Immunol Microb，2003，（26）：pp.293-308.

[2] Ata O VApplications of nanoparticles in biology and medicine[J]..J Nanobiotech，2004，（2）：3.

[3] Veiseh O，Gunn J W，Zhang M.Design and fabrication of magnetic nanoparticles for targeted drug delivery and imaging[J]..Adv Drug Deliver Rev，2010，（62）：284-304.

Development and Application of Nanoparticles in Vaccine

Wang Ying，Zhao Kai

The use of nano vaccine vaccine formulation has more than other types of nanostructures play two main roles in vaccine preparations：f i rst，they are used as a vaccine carrier，secondly，because of its inherent adjuvant effect，can improve the humoral and cellular immune responses，are the main reasons for the interest in this fi eld.Here，we attempt to review the main structures that can be used as vaccine vectors.

nano vaccine；vector；adjuvant；immunity

TE624

B

1003–6490（2017）03–0057–01

2017–03–11

王颖（1992—），女，黑龙江鸡西人，硕士在读，主要研究方向是微生物产品开发与制备。

赵凯。