摘要
目前广泛使用的佐剂为铝佐剂，但铝佐剂不能诱导强的细胞免疫应答，相比于传统佐剂，纳米佐剂由于良好的生物安全性、易被抗原提呈细胞捕获等优势引起研究者们的兴趣，各种安全、有效的纳米佐剂被开发，但手性纳米佐剂的研发及作用机制还有待推进。手性在生命演变过程中的重要性使手性纳米佐剂与免疫系统相互作用具有独特的模式，系统的研究其作用过程及机制对佐剂、疫苗的研发具有重要意义。 本论文研究了手性纳米佐剂与抗原提呈细胞的相互作用过程，以及手性纳米佐剂在细胞和活体水平的免疫效应，并探究了其作用机制，发现了手性纳米佐剂被免疫细胞捕获的速率存在与手性相关的差异性，并且其诱导机体产生免疫应答的强度也与手性相关，阐明了产生手性差异性的内在机制，揭示了手性纳米佐剂诱导机体免疫应答的通路，并用于抵抗病毒、肿瘤。 1、合成了具有手性构型的金纳米佐剂（L-P+NP和 D-P-NP），在与树突细胞和巨噬细胞相互作用过程中，通过监测细胞内纳米佐剂的手性信号变化发现，细胞捕获L-P+NP的效率比D-P-NP的更高，树突细胞和巨噬细胞捕获L-P+NP的速率是捕获D-P-NP的2.09倍和 2.07 倍，并且这种与手性相关的捕获效率的差异性源自于细胞对纳米佐剂手性构型的立体识别，而非手性配体的影响；进一步研究发现，手性金纳米佐剂通过亲和膜蛋白 CD97 和 EMR1 进而被树突细胞经网格蛋白途径内吞，通过等温滴定量热仪测得L-P+NP与CD97和EMR1的亲和性分别是 D-P-NP的14倍和4倍，正是这种与膜蛋白亲和性的差异导致了手性金纳米佐剂被细胞捕获的效率差异。 2、探究了手性金纳米佐剂活化免疫细胞、诱导机体免疫应答的效果及作用机制。结果表明，手性金纳米佐剂能够刺激机械敏感性钾离子通道，促进钾离子外流进而协同MPL活化NLRP3通路，激活免疫系统，诱导机体产生细胞免疫应答和体液免疫应答，并形成免疫记忆；另外，该体系能协助机体抵抗病毒感染，并且在EG7.OVA肿瘤模型中展现了很好的肿瘤免疫治疗的效果，而且，由于 L-P+NP与免疫细胞更高效的相互作用，其在诱导机体免疫应答、抗病毒、抗肿瘤方面的效果比D-P-NP更强。 3、以甘露糖为配基合成了具有孔隙结构的手性四氧化三锰纳米佐剂（L-NPs、D-NPs和DL-NPs）；在与树突细胞共培养的过程中，通过监测细胞内手性纳米佐剂光学信号的变化发现细胞捕获四氧化三锰纳米佐剂具有手性偏好性，捕获 L-NPs 的速率分别是D-NPs和DL-NPs的1.73倍和1.67倍；进一步研究发现，手性四氧化三锰纳米佐剂通过亲和膜蛋白CD14、TLR4和XCR1进而被树突细胞经网格蛋白途径内吞，且 L-NPs与膜蛋白的亲和性更强。不同手性的四氧化三锰纳米佐剂与细胞膜蛋白亲和性的差异导致其被细胞捕获的速率也存在与手性相关的差异。 4、研究了手性四氧化三锰纳米佐剂在细胞水平和活体水平的免疫性能及作用机制。手性四氧化三锰纳米佐剂能负载抗原，增强树突细胞抗原提呈能力，同时能通过溶酶体逃逸促进抗原交叉提呈；手性四氧化三锰纳米佐剂通过活化 NLRP3 通路和cGAS-STING通路进而激活免疫系统，诱导机体产生细胞免疫应答和体液免疫应答，并形成免疫记忆；基于L-NPs与树突细胞更强的相互作用，其在免疫调控方面也展现出了比D-NPs更强的作用效果；此外，以肿瘤细胞裂解液为抗原，L-NPs在黑色素瘤和乳腺癌小鼠模型中展现出很好的抗肿瘤作用，能促进CD8+ T细胞和NKT细胞在肿瘤组织中的浸润，与PBS组相比分别提升了3.50倍和2.58倍，同时也能增强CD8+ T细胞、NKT细胞及NK细胞的杀伤能力，并抑制调节性T细胞在肿瘤组织中的浸润，下调负性共刺激因子，防止肿瘤免疫逃逸，进而抑制肿瘤生长。
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