一种疫苗及其制备方法、应用技术

本发明专利技术涉及一种一体化疫苗及其制备方法、应用。该一体化疫苗包括由氢氧化铝佐剂与蛋白抗原构成的核壳结构的纳米颗粒，其中，每个所述纳米颗粒以单个蛋白抗原为外壳，以所述氢氧化铝佐剂为内核。本发明专利技术的疫苗可以有效诱导机体产生特异性细胞免疫应答和体液免疫应答。体产生特异性细胞免疫应答和体液免疫应答。

【技术实现步骤摘要】
一种疫苗及其制备方法、应用


[0001]本专利技术涉及医药领域，特别是涉及一种疫苗及其制备方法、应用。

技术介绍

[0002]疫苗是能够引发机体特异性免疫应答的免疫原物质，是用于预防和治疗人类疾病最为经济有效的治疗方案，通过疫苗给药能够由自身的抗原提呈细胞(如树突状细胞)识别抗原，并能够迅速激活特异性免疫应答，启动针对携带有抗原决定簇异物的防御机制。常规的灭活病原体疫苗以及减毒活体疫苗以病原体为载体，容易引起安全问题。而直接使用病原体蛋白抗原制备的疫苗药物能规避以病毒为载体，安全性更好。因为疫苗制剂含有的成分多样，作用机理复杂，使用灭活或减毒的病原体疫苗存在发生毒力恢复的风险，造成严重的不良反应，对生产环境的安全性要求较高。正是因为对病原体可能导致的安全性问题的忧虑，常规疫苗不适于具有高致病性的烈性病原体。使用病原体蛋白抗原直接进行亚单位疫苗药物开发，能够较好控制疫苗制剂的组成。亚单位疫苗明确的成分构成保证了其在使用和制备过程中的安全性。但由于其免疫原性较低，能够引发的免疫反应偏弱，需要辅以免疫佐剂等(如铝佐剂或CpG寡核苷酸等)方能发挥出较好的作用。
[0003]氢氧化铝佐剂作为使用最为广泛的免疫佐剂，因其良好的安全性而被应用于包括狂犬病、禽流感、小儿白喉等多种病症的治疗中。目前临床应用的氢氧化铝佐剂常为凝胶形式，其中含有1
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10μm大小的氢氧化铝簇。其通过静电吸附的形式对带有阴离子的抗原进行吸附，再通过肌肉注射或皮下注射激活抗原提呈细胞并引发机体的免疫应答。目前常用的氢氧化铝佐剂在体内与抗原结合能力弱，且难以递送至淋巴结抗原提呈细胞，因此存在免疫激活效能差，无法有效激活机体细胞免疫等问题。首先，传统氢氧化铝佐剂在体内环境中难以维持和吸附抗原间的结合。期刊(Nature Medicine,2020,26(3)，430
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440)报道了在体内环境下氢氧化铝佐剂会迅速与其吸附的抗原解离，在进行皮下接种后仅三天，接种的疫苗就会被机体基本清除，无法达到有效激活免疫应答的功能。其次，传统氢氧化铝凝胶尺寸较大(1
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10μm)，难以进入淋巴结中，而以“海绵”的形式在接种部位释放抗原，导致抗原无法有效到达淋巴结而接触抗原提呈细胞。再者，传统氢氧化铝佐剂被认为不具备激活细胞免疫的能力。之前对于铝佐剂的研究发现，尽管铝佐剂对于Th2型体液免疫有一定的激活作用，但难以对CD8
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T细胞介导的细胞免疫产生效应。综上，传统氢氧化铝佐剂在抗原递送方面的种种缺陷限制了其在免疫治疗上的进一步应用。因此，探索在体内不易解离，且能够有效激活免疫应答(尤其是细胞免疫应答)的铝佐剂和蛋白抗原的递送方式具有重要意义。

技术实现思路

[0004]基于此，本专利技术的目的是提供一种疫苗，可以强而有效地诱导机体产生特异性细胞免疫应答和体液免疫应答。
[0005]具体技术方案如下：
[0006]一种疫苗，包括由氢氧化铝佐剂与蛋白抗原构成的核壳结构的纳米颗粒，其中，每
个所述纳米颗粒以单个蛋白抗原为外壳，以所述氢氧化铝佐剂为内核。
[0007]本专利技术的另一目的是提供一种疫苗的制备方法，所述疫苗包括具有核壳结构的纳米颗粒；所述制备方法包括以下步骤：
[0008]取蛋白抗原溶于缓冲体系中，作为甲液；
[0009]取铝盐溶于缓冲体系中，得到乙液；
[0010]取氢氧化物溶于缓冲体系中，得到丙液；
[0011]将所述甲液和所述乙液混合后，再加入所述丙液混合，直至混合体系中的pH为10～14，然后将所得混合体系进行老化，得到以蛋白抗原为外壳、以氢氧化铝佐剂为内核的所述纳米颗粒；
[0012]原料中所述蛋白抗原与所述铝盐中的铝离子的摩尔比为1：(1～50)。
[0013]本专利技术的再一目的是提供一种上述的疫苗在制备预防和/或治疗病毒性肺炎相关疾病的药物中的应用。进一步地，所述病毒性肺炎为2019
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nCov感染引起的相关疾病。
[0014]本专利技术的再一目的是提供一种上述的疫苗在制备预防和/或治疗肿瘤的药物中的应用。进一步地，所述肿瘤为恶性肿瘤。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0016]本专利技术提供了一种由具有核壳结构的纳米颗粒构成的疫苗，该纳米颗粒以蛋白抗原为外壳，以包裹在所述蛋白抗原内的氢氧化铝佐剂为内核，蛋白抗原与氢氧化铝佐剂通过共价作用紧密结合，在体内不易解离，实现蛋白抗原与氢氧化铝佐剂的同步递送；同时，本专利技术疫苗中的纳米颗粒粒径很小，容易进入淋巴结接触抗原提呈细胞从而激活免疫应答；最终本专利技术的疫苗能够在体内诱导强烈的细胞免疫应答及体液免疫应答，并且可以降低氢氧化铝佐剂的潜在铝毒性。
[0017]进一步地，本专利技术还提供了一种疫苗的制备方法，该方法通过本专利技术特定的反应条件，以蛋白抗原为模板，直接在蛋白抗原内螯合铝离子，从而在蛋白抗原内原位生成氢氧化铝簇，形成以氢氧化铝簇佐剂为内核、以蛋白抗原为外壳的壳核结构的纳米颗粒。此外，本专利技术的方法简单可控，能够普适性地应用于不同蛋白疫苗的制备中。
附图说明
[0018]图1为实施例2的模式抗原OVA一体化疫苗中的纳米颗粒的壳核结构图谱，其中左边的a图为模式抗原OVA一体化疫苗的透射电镜图，右图的b图为纳米颗粒的局部放大图；
[0019]图2为实施例3的小鼠结肠癌细胞CT26全抗原一体化疫苗的透射电镜图；
[0020]图3为所述抗原佐剂一体化疫苗的纳米颗粒的粒径表征图；其中图a为实施例3的小鼠结肠癌细胞CT26全抗原的抗原佐剂一体化疫苗的纳米颗粒的粒径表征图，图b为实施例2的模式抗原OVA的抗原佐剂一体化疫苗的纳米颗粒的粒径表征图，图c为实施例1的2019新型冠状病毒受体结合域(RBD)的抗原佐剂一体化疫苗的纳米颗粒的粒径表征图；
[0021]图4为所述抗原佐剂一体化疫苗的纳米颗粒中氢氧化铝佐剂成分与蛋白抗原的共定位表征；
[0022]图5为所述抗原佐剂一体化疫苗的氢氧化铝佐剂成分的X射线光电子能谱分析数据；
[0023]图6为树突状细胞对抗原佐剂一体化疫苗中成分的摄取分析数据；
[0024]图7为2019新型冠状病毒受体结合域(RBD)的抗原佐剂一体化疫苗免疫小鼠后的血清中和抗体水平；
[0025]图8为2019新型冠状病毒受体结合域(RBD)的抗原佐剂一体化疫苗免疫小鼠后的细胞杀伤性T细胞分析结果；其中，图a为细胞杀伤型T细胞占比分析，图b为脱颗粒酶阳性细胞杀伤型T细胞占比分析，图c为穿孔素阳性细胞杀伤型T细胞占比分析；
[0026]图9为抗原佐剂一体化肿瘤疫苗免疫小鼠后的抗肿瘤效果；
[0027]图10为抗原佐剂一体化肿瘤疫苗免疫小鼠后的树突状细胞活化情况分析数据；
[0028]图11为抗原佐剂一体化肿瘤疫苗免疫小鼠后的记忆性T细胞分析数据。
具体实施方式
[0029]本专利技术下列实施例中未注明具体条件的实验方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种疫苗，其特征在于，包括由氢氧化铝佐剂与蛋白抗原构成的核壳结构的纳米颗粒，其中，每个所述纳米颗粒以单个蛋白抗原为外壳，以所述氢氧化铝佐剂为内核。2.根据权利要求1所述的疫苗，其特征在于，所述纳米颗粒的粒径≤100nm。3.根据权利要求2所述的疫苗，其特征在于，所述纳米颗粒的粒径为2nm～50nm。4.根据权利要求1所述的疫苗，其特征在于，所述氢氧化铝佐剂通过共价作用与所述蛋白抗原结合。5.根据权利要求1～4任一项所述的疫苗，其特征在于，所述蛋白抗原为病原体蛋白抗原或肿瘤相关蛋白抗原。6.根据权利要求1～4任一项所述的疫苗，其特征在于，所述疫苗的剂型为注射剂、滴鼻剂、喷雾剂或粉针剂。7.一种疫苗的制备方法，其特征在于，所述疫苗包括具有核壳结构的纳米颗粒；所述制备方法包括以下步骤：取蛋白抗原溶于缓冲体系中，作为甲液；取铝盐溶于缓冲体系中，得到乙液；取氢氧化物溶于缓冲体系中，得到丙液；将所述甲液和所述乙液混合后，再加入所述丙液混合，直至混合体系中的pH为10～14，然后将所得混合体系进行老化，得到以蛋白抗原为外壳、以氢氧化铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：王育才，陈凯歌，张政，张佳晨，夏尼诺，
申请(专利权)人：合肥阿法纳生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：