联系我们
010-68332832
清华大学-北京大学生命科学联合中心领衔，创新性的构建了一种「无修饰的右手螺旋型DNA基质胶」一体化的佐剂平台：仅由五条天然短链 DNA 单链自组装而成，既无需任何化学改造，又具备动态胶体特性，可在注射部位持续缓释，并高效引流至淋巴结靶向富集DNA组分和抗原组分。该DNA基质胶依赖树突细胞中的TLR9-MyD88信号通路激活天然免疫，进而显著增强抗原特异性体液免疫应答和中和抗体产生，实现对SARS-CoV-2和肺炎链球菌感染的强效保护。且该佐剂的活性严格依赖于DNA链的右手螺旋（D型）手性，避免了化学修饰带来的安全风险，为下一代安全、高效的亚单位疫苗开发提供了全新思路。
该DNA基质胶仅由五条天然磷酸二酯骨架的DNA单链（无硫代修饰或碱基甲基化）自组装而成，生产过程简便，易于与不同类别的抗原组分混合免疫。在小鼠模型中，与模式抗原（OVA）或病原体抗原（SARS-CoV-2 Spike/RBD蛋白、肺炎球菌结合疫苗PCV13）联用，该佐剂诱导的抗原特异性IgG抗体滴度显著高于抗原单独免疫组，也显著高于金标准铝佐剂组。该佐剂能诱导快速、强劲且持久的抗体反应。在SARS-CoV-2 Spike蛋白免疫实验中，该佐剂单剂接种即可产生高滴度抗体（铝佐剂需两剂），抗体水平可持续100天以上；再次加强免疫能引发强烈的记忆反应。与硫代磷酸酯修饰的CpG ODN不同，这种无修饰的DNA基质胶不会诱导产生针对DNA基质成分或双链DNA（dsDNA）的自身反应性抗体，显著降低了潜在的自身免疫风险。局部不良反应（如足垫肿胀、疼痛）也远低于铝佐剂。
在SARS-CoV-2感染模型中，经DNA基质胶配伍的Spike蛋白疫苗免疫表达人ACE2受体的转基因小鼠（K18-hACE2）小鼠，攻毒后全部存活且无显著体重下降或临床症状，肺部病毒载量极低，仅显示轻微病理变化。相比之下，单独Spike免疫组小鼠全部死亡，Alum佐剂组存活率为33%且出现明显病症。DNA基质胶组诱导的中和抗体（NT50）滴度是Alum组的20倍左右。在肺炎链球菌感染模型中，用DNA基质胶配伍商用肺炎球菌疫苗PCV13免疫的小鼠获得完全保护（存活率100%），无败血症且体重稳定；单独PCV13组小鼠全部死亡，Alum佐剂组存活率为50%，且均出现明显体重下降和不同程度的菌血症。
体内外研究表明，在注射部位，DNA基质胶的滞留时间显著延长（半衰期比可溶性DNA组分延长14倍），并能有效延长共递送抗原的滞留。在生理环境下，DNA基质胶会自发崩解成纳米簇。这种动态解体过程通过计算机动态模拟和物理表征技术（动态光散射DLS、透射电镜TEM）得到证实。自动崩解形成的DNA纳米簇显著提高了其被树突状细胞（DC）吞噬的效率，并促进其活化（上调CD86、细胞因子分泌）。不仅如此，这种动态特性促进了DNA组分的淋巴管靶向运输，使其在引流淋巴结（dLN），特别是在髓质区中高效富集，并与SIGNR1+细胞（髓质巨噬细胞和DC）高度共定位。
动物模型揭示，该DNA基质胶通过激活天然免疫反应，进而激活高效的体液免疫反应。在注射部位（足垫）诱导产生强大且特异性的促炎细胞因子和趋化因子（如IL-1β, IL-6, CCL2, CCL4, CCL5），远强于Alum诱导的微弱且混杂的反应。在dLN中，该佐剂能快速（12小时内）诱导强烈的固有免疫反应发生，促进淋巴结显著扩张，募集大量B细胞、T细胞、DC和巨噬细胞，并强力激活DC。为强大的体液免疫应答奠定基础。在抗原存在下，该佐剂能有效促进dLN中生发中心（GC）B细胞、滤泡辅助性T细胞（Tfh）和浆细胞的形成，诱导强效体液免疫放映。
研究通过多种基因敲除小鼠模型（包括ZBP1, AIM2, cGAS, STING, TRIF, TLR7, TLR9, MyD88等）发现，该DNA基质胶的佐剂活性严格依赖TLR9受体及其下游适配体蛋白MyD88，而与胞质DNA感知通路（cGAS-STING等）或TLR7无关。
免疫学研究平台的系统评估揭示，利用天然D型DNA构建的D-DNA基质胶具有强免疫刺激活性，而利用其分子对映体L型DNA构建的L-DNA基质胶（具有相似的胶体特性和纳米簇形成能力）则几乎完全丧失活性。BLI实验进一步证实L-DNA基质无法有效结合TLR9蛋白。这种严格的手性依赖性凸显了天然D型DNA结构在TLR9识别中的关键作用。同样，借助化学平台对DNA序列的精确设计（如将关键CpG ODN相似序列替换为GC），结合免疫学功能测试，发现尽管原始DNA基质胶序列中意外含有多个CG序列，但将其关键CpG ODN相似序列替换为GC（GC-DNA基质）仍保留相当活性；只有将所有CG全部替换为GC才会显著削弱活性，表明其激活能力不完全依赖特定CpG ODN基序，但仍然和CG数量相关。（信息来源：清华大学-北京大学生命科学联合中心）
