[发明专利]用于抗原递送的方法

说明书

本发明涉及用于抗原和/或生物活性分子递送的新方法和在抗原和/或生物活性分子递送中发挥功能的包含ASC斑点载体和ASC斑点载体运载的抗原和/或生物活性分子的组合物。

发明领域

本发明涉及用于抗原和/或生物活性分子递送的新方法。

发明背景

传统地，疫苗基于身体对抗杀死或减活病原体产生抗体的原理。最近，开始了对基于注射病原体的特别组分而非注射整个病原体本身开发亚单位疫苗的研究，以改善生物安全性。亚单位疫苗包括病原体编码的肽或蛋白性质的抗原。为了使这些肽和蛋白容易被抗原呈递细胞(APC)吞入，将抗原装入纳米或微米-大小颗粒。这些疫苗类型被称为颗粒疫苗(De Temmerman等，2011)。

正在进行对用作颗粒疫苗的多个抗原递送方法的研究。乳剂、脂质体、免疫刺激剂复合物、病毒样颗粒、金、二氧化硅颗粒和基于聚合物的颗粒被用于此目的。基于聚合物的颗粒可基于生物可降解的化合物，例如聚(D,L-乳酸) (PLA)和聚(D,L-乳酸-乙醇酸共聚物) (PLGA)，或非-生物可降解的化合物，例如聚苯乙烯。叠层胶囊、壳聚糖颗粒、微米-和纳米凝胶尤其为基于聚合物的抗原递送方法。

上述所有递送方法的共同特点为增加抗原的大小以使其容易被APC吞入(Xiang等，2006)。颗粒疫苗的另一个性质为减缓抗原细胞外或吞入后细胞内的酶降解，以延长抗原停留在所述环境中的时期，从而增强APC将这些抗原呈递给T细胞的能力。

与抗原递送中使用的那些相似的方法还正用在控制药物释放系统中。存在其中经由口服或鼻途径使用微粒药物释放系统的应用。存在许多对从基于聚合物的微粒控制释放生长因子的研究(Balmayor等，2011)。

抗原被APC有效吞入在抗体产生过程中至关总要。为了达到这一目的，将短肽抗原(半抗原)与较大的载体蛋白交联。为此最经常使用的载体蛋白为匙孔血蓝蛋白(KLH)和牛血清白蛋白(BSA)蛋白。最优选的载体蛋白KLH为从Megathura crenulata分离的分子量350 kDa的蛋白。该蛋白有聚集倾向。KLH的可溶和聚集体形式二者均显示抗原性质。由于其大尺寸，在细菌中表达KLH蛋白或通过分子克隆方法融合半抗原和KLH编码序列并不实际。

在上述抗原和/或药物递送系统中，脂质体和水凝胶降解相对较快。除此之外，脂质体还倾向于互相融合。因此，脂质体和水凝胶二者均具有短的储存寿命。

用于合成基于聚合物的微粒的方法(有机溶剂、高温和冻融循环)可损伤抗原或生物活性分子有效负载的结构和活性。

一般而言，与全-病原体疫苗相比亚单位疫苗产生较低的抗原产量。已经发展了多个策略克服这一问题。第一个方法为用具有与APC膜融合倾向的分子(抗体、受体配体)包覆微粒。这样，微粒被APC吞入的频率增加。另一个策略为用靶向特定APC受体的分子(佐剂)包覆微粒，所述受体提高APC抗原呈递能力。Toll样受体(TLR)家族成员在结合其配体时受激并且激活促进细胞抗原呈递能力的途径。为了刺激TLR家族成员，微粒用CpG、聚(I:C)、MPL、3M-019和鞭毛蛋白配体覆盖。

包含CARD的细胞凋亡-相关斑点样蛋白(ASC、PYCARD、TMS1)为在N-末端具有PYD结构域和在C-末端具有CARD结构域的22 kDa接头蛋白，其作用于NLRP3、NLRC4和AIM2炎性小体复合物。ASC蛋白在炎症和pyroptotic信号通路中胱天蛋白酶-1蛋白的激活中发挥作用(Franchi等，2009)。炎性小体复合物被激活时在核周腔形成斑点结构(ASC斑点)的为胞质蛋白(Miao等，2011)。

pyroptotic细胞死亡期间，一旦出现促炎刺激ASC蛋白形成直径数微米的被称为pyroptosome的球状超分子结构。据推测，pyroptosome通过寡聚体化ASC二聚体形成(Fernandes-Alnemri等，2007)。