研究发现脂质纳米颗粒更有效地刺激年轻人的先天免疫细胞

尽管辉瑞-生物科技和莫德纳的 mRNA COVID-19 疫苗在预防成人和儿童(包括免疫功能低下的人)的严重疾病方面是安全有效的，但研究人员注意到，这些注射在年轻人中仍然比在老年人中更有效和更有效。

德雷塞尔大学医学院和宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员研究了脂质纳米颗粒(LNP)的作用，LNP是这些疫苗的重要组成部分，可将mRNA货物输送到细胞，包括先天免疫系统的细胞(或反应细胞)。

根据最近发表在《通信生物学》杂志上的一篇文章，这些研究人员表明，LNP能够刺激老年人和年轻人的先天免疫细胞，但在年轻人中更有效。

基于mRNA的COVID-19疫苗(鉴于美国食品和药物管理局和欧洲药品管理局在2021年开绿灯)使用信使RNA来指示细胞制造蛋白质。这些疫苗背后的mRNA技术是在宾夕法尼亚医学院开发的。

就 COVID-19 疫苗而言，mRNA 指示细胞制造 SARS-CoV-2 刺突蛋白(病毒的一种成分)，以帮助免疫系统识别它并建立抗体以在随后感染时对抗和中和病毒。

虽然看似简单，但这些疫苗依赖于由脂质(脂肪样分子)制成的关键包装来保护并将mRNA输送到细胞中。包装由脂质纳米颗粒组成。这些LNP通常由四种类型的脂质组成，包括在微酸性条件下带正电荷的脂质，以便在疫苗制备过程中包装带负电荷的mRNA。

LNP的其他成分包括胆固醇 - 在我们的身体和食物中发现的胆固醇 - 以及其他有助于赋予结构并保持颗粒稳定的分子。一旦LNP进入细胞，它们就会释放mRNA。

没有LNP，就不会有针对COVID-19或呼吸道合胞病毒(RSV)、巨细胞病毒(CMV)等传染病的mRNA疫苗。

在他们的研究中，研究小组研究了使用人源性细胞培养物的LNPs的效果。研究人员从18名年龄在25至75岁之间的健康成年捐赠者的血液中分离出称为单核细胞的免疫细胞。

“基于mRNA的疫苗的佐剂作用主要由LNP中的可电离脂质传递，”资深作者，医学院教授Elias El Haddad博士说。“我们发现，没有mRNA的空LNP刺激树突状细胞成熟 - 在此期间，细胞从加工阶段发生变化，以刺激先天免疫系统途径，与年轻人相比，65岁以上的老年人效率较低。

这些新发现证实了共同通讯作者Mohamad-Gabriel Alameh博士先前的数据，他是宾夕法尼亚大学医学工程mRNA和靶向纳米医学核心的主任，可电离脂质可提高疫苗的有效性。作者研究了这些LNP对人类先天免疫细胞的影响，并显示了老年人和年轻人之间的差异。

研究人员说，LNP是基于mRNA的疫苗中的一个重要因素，有助于启动疫苗反应。老年人对LNPs的反应效率较低，可以解释这些人的疫苗反应减少，并强调需要改善老年人群的这些反应。

“老年人对疫苗的免疫反应较低或较低与疫苗平台没有任何关系，”Alameh说。“它源于炎症，代谢活动和遗传学。

作者强调，了解老年人对LNP和疫苗中使用的其他佐剂的免疫反应至关重要，因为它可能有助于提供改进疫苗的策略，甚至定制针对老年人群的疫苗。

最新的研究遵循El Haddad及其同事过去的工作，专注于开发物质，以改善老年人对另一种病毒感染HIV的疫苗免疫反应。2019年，El Haddad及其同事发表了一项研究，确定了他们已获得专利的一种名为腺苷脱氨酶-1的物质，以及它在艾滋病毒感染者的成人T细胞功能中的作用。

“当大流行来临时，你总是试图调整并更好地了解如何利用你的经验来开发更好的疫苗来应对新疾病，”El Haddad说。“当我们看到老年人对疫苗的免疫反应不如年轻人有效时，那就是我们研究输送系统 - LNP，这也是疫苗的佐剂部分，以了解是什么影响LNP的效率。

El Haddad说，研究的下一步是改善LNP的佐剂效果，以提高每种剂量的功效。该团队目前正在研究多种策略，包括用他们自己的佐剂补充LNP，看看它在老年人中是否与在年轻人中一样有效。

“随着新的传染病的出现以及mRNA疫苗的新机会，对更好的疫苗平台的需求可能只会在未来几年增长，”主要作者Jennifer Connors博士说，他在德雷克塞尔医学院完成博士学位时参与了这项研究，现在在制药行业工作。“数十年来对mRNA疫苗的研究导致了COVID疫苗的诞生，未来几十年的研究将产生令人难以置信的疫苗进展，以对抗包括癌症在内的疾病。”

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