化学与材料学院许利耕/陈填烽在国际期刊Chem发表表面化学精准调控赋能通用型纳米硒黏膜疫苗抗感染研究成果

暨南大学融媒体中心讯 近日,化学与材料学院许利耕/陈填烽教授团队在针对呼吸道重大传染性疾病新型黏膜纳米疫苗开发方面取得重要进展,相关成果以“Mucin-defined repulsion domain inspiring precise PEGylation shielding empowers Selenium nanovaccines as universal mucosal ones against infections”为题发表于国际权威期刊Cell子刊Chem(影响因子19.6),暨南大学为唯一通讯单位。这是该团队继开发纳米硒佐剂用于新冠病毒纳米疫苗(STTT, 2023)、超级耐药菌创伤感染与组织修复(Drug Resistance Update, 2024)、灭活病毒纳米疫苗(Small Methods, 2023)、纳米疫苗精准免疫(ACS Nano, 2023)等一系列研究工作后取得的又一重要成果。

图1表面化学精准调控赋能通用型纳米硒疫苗诱发强效黏膜免疫

新型冠状病毒(SARS-CoV-2)、高致病性禽流感病毒感染等急性、烈性传染病严重危害人类健康,给国家带来了巨大经济损失。呼吸道黏膜、泌尿生殖系统黏膜、皮肤等黏膜组织作为人体重要的防御屏障,在保护机体免受病原体等侵袭中发挥关键作用。然而,这些黏膜组织既是病原体感染的主要靶标,也是疫苗递送过程中难以逾越的关键屏障,极大限制了疫苗的防护效果。因此,如何设计开发安全、强效的新型黏膜疫苗一直是该领域亟待解决的重大需求。

近年来,基于脂质纳米颗粒(LNP)等纳米佐剂材料的新型疫苗在重大疾病防治中展现出极大的应用前景。然而,较为复杂的合成方法与规模化制备瓶颈、安全性问题等依然是限制纳米疫苗快速转化应用的关键瓶颈。同时,特殊人群如婴幼儿、老年人和免疫缺陷人群等的免疫功能低下,以及病原体感染导致的免疫细胞功能障碍等,则是新型疫苗研发面临的另一重大挑战。

硒(Se)作为人体必需的微量元素,在维持机体正常生命活动包括免疫细胞功能与动态调控中发挥着极其关键的作用。近年来,暨南大学许利耕/陈填烽课题组一直致力于以临床问题为导向的化学创新药物设计与诊疗应用研究,聚焦于人体必需微量元素硒,围绕基于硒的化学创新药物开发、硒免疫调控功能与化学本质、硒纳米佐剂设计与临床转化应用等开展了一系列研究,在硒创新药物、功能化纳米硒的规模化制备关键技术及其免疫调控功能与化学本质、基于纳米硒佐剂的新型冠状病毒纳米疫苗、通用性灭活病毒疫苗和纳米疫苗精准免疫方面取得了重要进展(Nat Commun, 2025; Sig Transduct Target Ther, 2023; Adv Mater, 2023; Chem, 2025; Cell Rep Physic Sci, 2024; Cell Biomaterials, 2025; Drug Resistance Update, 2024; Angew Chem Int Ed, 2025; ACS Nano, 2020, 2022, 2023; Small Method, 2023; Biomaterials, 2019, 2022; Nano Today, 2020,2022, 2023;Matter, 2020; Advanced Science, 2023)。

基于上述工作基础,本团队通过解析黏液素(黏膜屏障的关键组分)的不同结构域,以卵清白蛋白(OVA)、猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒(PRRSV)作为蛋白质抗原、灭活病毒抗原的典型代表,通过调控不同种类聚乙二醇分子(PEG200, PEG1500, PEG6000)、抗原、以及亚硒酸钠的相互作用,一步法快速合成了表面化学精准调控的纳米硒黏膜疫苗。发现PEG的分子量决定着纳米疫苗与黏膜屏障的相互作用,基于中分子量PEG分子的纳米硒疫苗可高效跨越呼吸道黏膜屏障,并通过调控免疫细胞氧化还原平衡改善免疫功能,从而诱导强效的细胞免疫、体液免疫、以及黏膜免疫和免疫记忆保护反应,实现对PRRSV病毒侵袭靶细胞的高效阻断(图2)。本研究开发的基于纳米硒佐剂的黏膜纳米疫苗可作为通用性递送系统用于急性烈性传染病的防控,具有极其重要的临床应用价值。

图2表面化学精准调控赋能纳米硒佐剂疫苗诱导强效黏膜免疫和免疫记忆效应

该工作已于2025年9月3日被国际权威期刊Cell子刊Chem正式接收(Chem, 2025, CHEMPR102776)。论文第一作者为暨南大学化学与材料学院硕士研究生雷思敏,通讯作者为许利耕教授和陈填烽教授。该研究得到了国家自然科学基金杰出青年基金、国家自然科学基金面上项目、广东省自然科学杰出青年基金和暨南大学等项目的资助。

责编:苏倩怡