이 프로토콜에서는 항원 특이적 전신 및 점막 반응을 촉진하기 위한 보조제로 사용할 수 있는 양이온성 나노에멀젼 캡슐화 레티노산(RA)을 개발했습니다. FDA 승인 RA를 나노에멀젼에 첨가함으로써, 나노에멀젼의 근육 주사 후 질과 소장에서 항원 특이적 sIgA를 촉진시켰다.
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이 프로토콜에서는 항원 특이적 전신 및 점막 반응을 촉진하기 위한 보조제로 사용할 수 있는 양이온성 나노에멀젼 캡슐화 레티노산(RA)을 개발했습니다. FDA 승인 RA를 나노에멀젼에 첨가함으로써, 나노에멀젼의 근육 주사 후 질과 소장에서 항원 특이적 sIgA를 촉진시켰다.
양이온성 나노구조체는 수지상세포 성숙, ROS 생성 및 항원 흡수를 향상시키고 항원 특이적 면역 반응을 촉진하는 보조제 및 항원 전달 시스템으로 부상했습니다. 최근 몇 년 동안 레티노산(RA)은 점막 면역 반응을 활성화하는 효과로 인해 점점 더 주목을 받고 있습니다. 그러나, RA를 점막 보조제로 사용하기 위해서는 이의 용해, 로딩 및 전달의 문제를 해결할 필요가 있다. 여기에서는 양이온성 지질 1,2-디올레오일-sn-글리세로-3-포스포콜린(DOTAP), 레티노산, 스쿠알렌을 기름상으로, 폴리소르베이트 80을 계면활성제로, 소르비탄 트리올에이트 85를 보조계면활성제로 구성하는 양이온성 나노에멀젼 캡슐화 레티노산(CNE-RA) 전달 시스템에 대해 설명합니다. 그것의 물리적, 화학적 특성은 동적 광 산란과 분광 광도계를 사용하여 특성화되었습니다. 항원(오브알부민, OVA)과 CNE-RA의 혼합물을 마우스에 접종한 결과, OVA 단독에 비해 질 세척액과 마우스의 소장 세척액에서 항-OVA 분비 면역글로불린 A(sIgA) 수치가 유의하게 상승했습니다. 이 프로토콜은 CNE-RA의 보조제 효과의 준비, 특성화 및 평가를 위한 자세한 방법을 설명합니다.
보조제는 면역 체계가 백신에 더 강하게 반응하도록 자극하여 특정 병원체에 대한 면역력을 증가시킴으로써 백신의 효능을 향상시키는 데 자주 사용됩니다1. 나노에멀젼(NE) 보조제는 유상과 수성을 일정 비율의 유화하여 W/O(water-in-oil) 또는 O/W(oil-in-water) 형태의 에멀젼을 생성함으로써 열역학적 안정성을 가진 콜로이드 분산 시스템을 말합니다.2. O/W 나노에멀젼 보조제는 주사 부위에서 사이토카인과 케모카인을 생성하고, 단핵구, 호중구, 호산구와 같은 중요한 면역 세포의 빠른 응집 및 증식을 유도하고, 면역 반응을 향상시키고, 항원의 면역원성을 향상시킬 수 있습니다3. 현재 3종의 나노에멀젼 보조제(MF59, AS03, AF03)가 백신에 사용 허가를 받았으며 우수한 안전성과 효능을 보이고 있다4.
그러나, 점막 면역은 기존의 비경구 백신 접종에서 현재 허가된 보조제 제형으로는 잘 다루어지지 않았다5. 레티노산(RA)은 면역 세포의 장 귀환을 유도하는 것으로 보고되었지만, 극성이 낮고 물에 대한 용해도가 낮으며 빛과 열 안정성이 낮기 때문에 강력한 장 백신 접종에 사용하는 데 제한이 있습니다. 나노 에멀젼은 친유성이 높은 약물의 생체 이용률을 높일 수있는 기회를 제공하며 O / W 에멀젼 보조제의 오일 코어는 RA6 와 같은 비극성 물질을 용해시키는 데 적합합니다. 따라서, 나노 에멀젼은 전신 면역과 점막 면역의 이중 반응 효과를 달성하기 위해 RA의 담체로 사용될 수 있습니다.
중성 또는 음이온 전달 시스템과 비교하여, 양이온 전달 시스템은 상대적으로 효율적인 항원 캡슐화 및 전달 능력을 가지며, 이는 항원 7,8,9의 면역원성을 향상시킬 수 있습니다. 다양한 보조제 시스템의 양이온 표면 전하는 보조제 효과에 중요하다 10,11,12. 양이온 전하는 주사 부위에서 백신 머무름을 연장하고, 항원 제시를 증가시키며, 체내 세포 면역 자극을 연장하는 데 중요한 요소이다12.
위의 고려 사항을 바탕으로 RA와 항원을 효과적으로 공동 전달하기 위해 양이온성 나노에멀젼을 개발했습니다. 나노에멀젼의 입자 크기 및 제타 전위는 동적 광산란(DLS)을 사용하여 측정하고, OVA와 결합된 나노에멀젼의 전신 및 점막 면역 반응을 근육 주사13에 의해 평가하였다.
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동물실험은 실험동물의 사용 및 관리 가이드에 따라 수행되었으며 제3군 의과대학 실험동물복지윤리위원회의 승인을 받았습니다.
1. 나노 에멀젼(NE)의 제조
2. 나노 에멀젼의 특성 분석
3. 예방접종 절차 및 검체 채취
4. 근육내 투여 후 OVA 특이적 항체 반응 평가
5. ELISpot 분석
6. 통계 분석
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총 4개의 나노에멀젼 제형이 제조되었으며 표 2에 제시된 바와 같이 입자 크기(그림 1), 제타 전위 및 캡슐화 효율로 특성화되었습니다. 입자 크기는 약 160-190nm에 집중되었으며 DOTAP을 첨가하면 나노 에멀젼의 제타 전위가 역전되었습니다. OVA 특이적 혈청 IgG 및 혈청 내 하위 그룹 항체 수준은 3차 면역 접종 2주 후에 검출되었습니다. 나노에멀젼 보조 백신은 혈청 내 OVA 특이적 IgG, IgG1 및 IgG 2a 항체 역가를 크게 증가시켰습니다(그림 2). 더 중요한 것은 OVA를 CNE-RA로 보강했을 때 질 세척액과 소장 세척액의 특정 sIgA 수치가 크게 향상되었다는 것입니다(그림 3). ELISpot 분석에서 유의미한 반점이 발견되지 않았습니다.
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이 프로토콜에서는 항원 특이적 전신 및 점막 반응을 촉진하기 위한 보조제로 사용할 수 있는 양이온성 나노에멀젼 캡슐화 레티노산을 개발했습니다. 기존 NE 보조제와 비교하여 다음과 같은 두 가지 장점이 있습니다. 첫째, 일반적으로 O/W NEs의 표면은 음전하가 높아 항원을 직접 로드하기 어렵다. 양이온성 NE는 펩타이드 또는 단백질 항원을 효과적으로 흡착하고 특정 면역원성을 향상시킬 수 있습니다. 둘째, 전통적인 백신 연구의 경험에 따르면 피하 주사 또는 근육 주사로 점막 반응을 자극하는 것은 어렵다는 것이 밝혀졌다5. 나노에멀젼 14,15,16에 FDA 승인 RA를 첨가함으로써, 근육 주사에 의해 질 및 소장에서 OVA 특이적 sIgA를 촉진시켰다. 이 프로토콜은 OVA를 제외한 다른 항원에서 검증되지 않았습니다. 향후...
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저자는 이 작업에 대한 이해 상충이 없음을 선언합니다.
이 연구는 충칭 자연과학재단의 핵심 프로그램(No. cstc2020jcyj-zdxmX0027)과 중국 국가자연과학재단 프로젝트(No. 32270988)의 지원을 받았습니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 1640 매체 | GIBCO, 미국 | C11875500BT | |
| TMB 기판용 450nm 정지 솔루션 | Abcam | ab171529-1000 mL | |
| 자동 세포 계수기 | Countstar, 중국 | IC1000 | |
| BSA | Sigma-Aldrich, 미국 | B2064-100G | |
| 원심분리기 5810 R | Eppendorf, 독일 | 5811000398 | |
| Danamic 광 산란 | Malvern | Zetasizer Nano S90 | |
| DOTAP | CordenPharma, 스위스 | O02002 | |
| ELISpot Plus: 마우스 IFN-gamma (ALP) | mabtech | ab205719 | |
| Fetal Bovine Serum | GIBCO, USA | 10099141C | |
| 전체 기능 마이크로플레이트 리더 | Thermo Fisher Scientific, 미국 | VL0000D2 | |
| 염소 안티 마우스 IgG1(HRP) | Abcam | ab97240-1mg | |
| 염소 안티 마우스 IgA 알파 사슬(HRP) | Abcam | ab97235-1mg | |
| 염소 안티 마우스 IgG H& L (HRP) | Abcam | Ab205720-500ug | |
| 염소 안티-마우스 IgG2a 헤비 체인 (HRP) | Abcam | ab97245-1mg | |
| 고압 호질화기 | ATS | ||
| MONTANE 85 PPI | SEPPIC, 프랑스 | L12910 | |
| MONTANOX 80 PPI | SEPPIC, 프랑스 | 36372K | |
| OVA257– 264 | Shanghai Botai Biotechnology Co., Ltd. (상하이 보타이 생명공학 Co., Ltd.) | ||
| OVA323-339 | 상하이 Botai 생명공학 Co., Ltd. | ||
| 인산염 완충액 식염 | ZSGB-bio | ZLI-9061 | |
| 적혈구 용해 완충액 | Solarbio, 중국 | R1010 | |
| 레티노산 | TCI, 일본 | TCI-R0064-5G | |
| 스쿠알렌 | 시그마, 미국 | S3626 | |
| T10 basic Ultra-Turrax | IKA, 독일 | ||
| TMB ELISA 기판 | Abcam | ab171523-1000ml | |
| 트립신 억제제 | 다이아몬드 | A003570-0100 | |
| Tween-20 | Macklin, China | 9005-64-5 | |
| 자외선 분광 광도계 | Hitachi | U-3900 |
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