疫苗接种是防控新冠病毒感染的重要手段。重组亚单位疫苗制备工艺成熟，成本低，易于大规模生产和运输，具备其他类型疫苗不可比拟的优势。其中佐剂是影响重组亚单位疫苗免疫保护效果的重要因素，探索新型佐剂已成为提升SARS-CoV-2亚单位疫苗的有效策略。
近日，兽医所李彬研究员团队在国际Top期刊《Advanced Healthcare Materials》（一区，IF=10.0）发表题为“A novel polymer nanoparticle Polydimethyl diallyl ammonium chloride as an adjuvant enhances the immune response of SARS-CoV-2 subunit vaccine”的最新研究成果。该文章报道了一种新型纳米佐剂可显著提升SARS-CoV-2亚单位疫苗的体液免疫和细胞免疫应答。
研究团队采用紫外光固化中常用的光引发剂，安息香双甲醚（DMPA）、聚合二甲基二烯丙基氯化铵单体材料，合成带有正电荷的聚合物纳米颗粒（pDMDAAC）。通过DLS、FT-IR、1HNMR、SEM和TEM等方法对pDMDAAC进行表征。发现合成的纳米颗粒为表面带有正电荷，且粒径大小为200nm左右。根据CCK-8法检测结果可知，pDMDAAC在浓度达到200μg/mL时对细胞未产生毒性，具有较好的安全性。
pDMDAAC的合成及表征
研究选用SARS-CoV-2的S蛋白为亚单位疫苗的候选抗原，通过静电吸附在聚合物纳米颗粒的表面，且不影响蛋白的结构，同时能更好地展示抗原，有利于抗原被APCs识别。通过激光共聚焦显微镜观察发现，与S蛋白相比，S-NPs（S+pDMDAAC）和S-NPs-cGAMP（S+pDMDAAC+cGAMP）复合物能显著提高被RAW264.7细胞摄取水平。
pDMDAAC的细胞毒性和RAW264.7细胞摄取效率
通过免疫小鼠发现，S-NPs组产生的中和抗体是S蛋白组的16倍，同时pDMDAAC佐剂组也能显著提升血清中IgG和IgM水平。免疫后42 d剖杀后发现，淋巴细胞增殖指数、CD3+CD4+ T淋巴细胞亚型、CD3+CD8+ T淋巴细胞亚型、B淋巴细胞和NK细胞等均有明显的上升，证实pDMDAAC佐剂能有效提升细胞免疫应答。重要的是，S-NPs和S-NPs-cGAMP免疫小鼠的血清对SARS-CoV-2 Delta和Omicron突变体具有交叉中和活性。
综上所述，研究人员研制的新型纳米佐剂具有低毒性和易于被抗原递呈细胞摄取等特点，能较好的诱导产生细胞免疫和体液免疫应答。这将为SARS-CoV-2亚单位疫苗的研发提供重要的佐剂材料。
南京工业大学任丽莉教授为论文第一作者，兽医研究所动物腹泻病防控创新团队李彬研究员和李基棕副研究员为共同通讯作者。该研究得到了“十四五”重点研发计划、国家自然科学基金和江苏省自然科学基金等项目的资助。