近(19)日,一組由美國、中國和巴西科學家組成的研究團隊,開發出一項以「左旋奈米金粒子」打造的疫苗佐劑(adjuvants),可讓疫苗有效性提高25%;該研究可說突破性在無機奈米粒子中發現,改變粒子的對掌性(chirality),竟能對生物體有如此大的影響。此論文發表於頂尖期刊《Nature》。
該團隊由美國密西根大學(University of Michigan)、中國江南大學、巴西聖卡洛斯聯邦大學(Federal University of São Carlos)等單位組成。這項研究是針對流感疫苗進行,不過將有望應用於包括新冠疫苗在內的任何類型疫苗。
研究人員表示,這項奈米金佐劑的特色,是需用「左旋」(left-handed chiral)的結構打造。
自然狀況下,奈米金缺乏「左旋/右旋」這種異構物的「對掌性」(即在有機化合物中,造成光學異構物的「左旋/右旋」旋光性(optical activity)的物理性質)。因此,他們首先以半胱胺酸(cysteine)氨基酸與奈米金作用,誘導出其旋光性後,再以偏振光增強旋光性,並透過苯丙氨酸(phenylalanine)作為用來抓取光能量的「捕光天線」(light-harvesting antenna)。
經過以上氨基酸與光學處理,研究團隊共製造出包括原始無旋光性的奈米金粒子,以及右旋和左旋的奈米金。
他們先在體外培養的人體免疫細胞上測試,發現左旋奈米金即使在無抗原的情況下,也能誘導細胞產生能引發抗體反應的相關物質。
團隊發現,奈米金粒子會與黏附G蛋白偶聯受體(aGPCRs)中的兩種蛋白質結合,分別為CD97和類表皮生長因子模組受體1 (EMR1),導致鉀離子通道開放,促進發炎體(inflammasome)的產生,及樹突狀細胞(dendritic cell)成熟。
進一步在H9N2流感病毒上測試後,他們發現左旋奈米金能大大提高疫苗功效,與右旋奈米金相比,可提高25.8%,與一般奈米金相比,提高幅度更大。
參與研究的聖卡洛斯聯邦大學研究員Andre F. de Moura表示,由於他們並非疫苗開發商,因此將本次發現公開出來,希望讓有需要的人都能生產該種佐劑,包括用於新冠或新的流感疫苗開發。
參考資料:
1.論文原文:https://www.nature.com/articles/s41586-021-04243-2
(編譯/巫芝岳)