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结核病（TB）是全球第二大传染病死因，卡介苗（BCG）对成人保护效力不足。研究人员开发了一种温度响应型胺端聚乳酸（PLA）基纳米海绵（aPNS）作为 Ag85B 的纳米佐剂和递送载体。结果显示 Ag85B@aPNS 安全有效，或可成为新型 TB 疫苗及 BCG 增强剂。
结核病（Tuberculosis，TB）曾是人类健康的 “头号杀手”，即便在现代医学飞速发展的今天，它依旧是全球公共卫生领域的重大挑战。据世界卫生组织数据，2023 年全球有 750 万人确诊 TB，130 万人因此丧生。当前唯一获批的 TB 疫苗 —— 卡介苗（Bacille Calmette–Guérin，BCG），在成人中的保护效力参差不齐，无法有效阻止 TB 传播，开发新疫苗迫在眉睫。
在此背景下，韩国疾病控制与预防机构（Korea Disease Control and Prevention Agency，KDCA）、韩国国立健康研究院（Korea National Institute of Health）等机构的研究人员展开了深入研究。他们致力于设计一种新型纳米佐剂和递送载体，期望能提升 TB 疫苗效果。最终研究表明，一种温度响应型胺端聚乳酸（Polylactic Acid，PLA）基纳米海绵（amine-terminated PLA-based nanosponge，aPNS）负载 Ag85B（Ag85B@aPNS）的疫苗，在动物实验中展现出良好前景，有望成为 TB 疫苗新选择，这一研究成果发表在《Cell Communication and Signaling》上。
研究人员开展研究时，主要运用了以下关键技术方法：首先通过基因工程技术，利用 EZtag 融合标签载体表达并纯化 Ag85B 蛋白；采用纳米沉淀法制备 aPNS 并负载 Ag85B，借助多种仪器对其理化性质进行表征；通过体外细胞实验评估 Ag85B@aPNS 的细胞毒性和细胞摄取能力；以小鼠为实验对象，构建感染模型，进行免疫接种和攻毒实验，检测免疫反应和保护效果。
研究结果如下：
- Ag85B 蛋白的制备：最初使用 His-Ag85B 质粒表达时，蛋白多形成不溶性聚集体。将其克隆至 EZtag 融合标签载体后，EZtag–Ag85B 成功高效表达且可溶，经纯化及 TEV 蛋白酶切割，最终获得纯度达 97% 的 Ag85B 蛋白。
- Ag85B@aPNS 的理化性质：aPNS 由胺端 PLA 核心和 Pluronic 外壳构成，具有温度响应性，4℃时体积膨胀，利于 Ag85B 负载。综合各项指标确定 1 wt% 为 Ag85B 的最佳负载量，此时 Ag85B@aPNS 理化和形态特征稳定。
- 稳定性和药物释放行为：Ag85B@aPNS 在冻干后无需添加冷冻保护剂，理化性质无显著变化；在生理环境中可稳定存在四周。其释放 Ag85B 呈持续释放模式，21 天内释放量达 93%。
- 体外细胞活力和吞噬作用：实验表明，浓度低于 12.3 μg/mL 的 Ag85B 和低于 1 mg/mL 的 aPNS 对巨噬细胞无明显细胞毒性。aPNS 可增强巨噬细胞对 OVA-FITC 的摄取，且被吞噬后在细胞内呈溶酶体分布，证明 aPNS 可有效被巨噬细胞吞噬且无细胞毒性。
- Ag85B@aPNS 对结核感染小鼠的保护效果：对小鼠进行免疫接种和结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）攻毒实验，结果显示 Ag85B@aPNS 免疫小鼠产生更高的 Ag85B 特异性抗体和 IgG2c滴度，促进 Th1 型免疫反应。与其他组相比，皮下接种 Ag85B@aPNS 的小鼠肺部细菌载量显著降低，炎症区域减少，表明其具有良好的保护效果。
- Ag85B@aPNS 在 BCG 预免疫小鼠中的免疫反应：在 BCG 预免疫小鼠中，Ag85B@aPNS 增强了体液和细胞免疫反应。与 BCG 组相比，Ag85B@aPNS 免疫小鼠的 Ag85B 特异性 IgG、IgG1和 IgG2c水平显著升高，脾细胞和肺淋巴细胞分泌的 IFN-γ 等细胞因子增加，表明该疫苗可增强 BCG 诱导的免疫反应。
研究结论和讨论部分指出，Ag85B@aPNS 作为新型 TB 疫苗和 BCG 增强剂展现出巨大潜力。Ag85B 成功表达纯化并高效负载于 aPNS，且未改变 aPNS 的理化性质。Ag85B@aPNS 稳定性良好，体外无明显细胞毒性，还能增强巨噬细胞对 Ag85B 的吞噬能力。在体内实验中，Ag85B@aPNS 刺激 Th1 和 Th17 免疫反应，显著降低结核感染小鼠肺部细菌载量和炎症病变；在 BCG 预免疫小鼠中也能有效增强免疫反应。
这一研究为 TB 疫苗的研发开辟了新方向，有望解决现有疫苗的局限性，为全球抗击结核病提供更有效的手段，对未来 TB 防控策略的优化具有重要意义。
