疫苗作為保護人類健康的關(guān)鍵手段，已在預防疾病、降低死亡率以及提升全球人口預期壽命方面發(fā)揮了不可替代的作用。傳統(tǒng)疫苗通常由滅活或減毒的病原體制備，其高風險的生產(chǎn)環(huán)節(jié)和潛在的安全隱患促使科研人員探索新型疫苗的研發(fā)。重組蛋白疫苗采用病原體的部分蛋白或肽段作為抗原，成分明確，安全性高，易于生產(chǎn)，具有廣闊的發(fā)展前景。然而，單獨的蛋白和多肽也導致了免疫原性的降低，必須添加佐劑以引發(fā)有效的免疫反應。我國是一個疫苗大國，但是創(chuàng)新佐劑的研發(fā)極度匱乏，百年以來幾乎只有鋁佐劑獲批使用，亟需創(chuàng)新佐劑以滿足疫苗在細胞免疫、長效免疫、黏膜免疫等方向的新需求。

顆粒佐劑，即納米或微米尺寸的顆粒形式的佐劑，包括天然或非天然的顆粒，如脂質(zhì)體、自組裝蛋白、細胞外囊泡、高分子納微球、顆粒化乳液等。因其獨特的顆粒屬性，兼具增強免疫識別、免疫刺激和抗原遞送等多重功能，并可通過工藝優(yōu)化、凍干等技術(shù)顯著提高穩(wěn)定性，已成為先進佐劑技術(shù)的代表和未來趨勢之一，有望突破交叉保護、應答持久性等重大瓶頸。

基于均一顆粒的免疫構(gòu)效及機制

馬光輝院士團隊在《科學通報》2025年第7期“巾幗科苑?女科學家”專輯中發(fā)表綜述文章，介紹了團隊多年以來在均一顆粒制備及疫苗顆粒佐劑方面的系統(tǒng)性研究成果，從顆粒佐劑的免疫新機制出發(fā)，提出滿足疫苗新需求的構(gòu)建新策略，并根據(jù)界面感知、吸收攝取、胞質(zhì)加工三個層面對顆粒佐劑的物化性質(zhì)及構(gòu)效關(guān)系進行了詳細介紹。此外，該綜述系統(tǒng)梳理了顆粒佐劑免疫和遞送機制的最新進展，并重點討論了團隊相繼開發(fā)的顆粒佐劑在預防性疫苗、治療性疫苗及腫瘤疫苗領(lǐng)域的應用及優(yōu)勢策略，包括但不限于“柔性仿生”、“納-微復合”、“免疫車票”等。該綜述一方面展示了顆粒佐劑在提高疫苗保護效果，按需、合理化設計疫苗遞送體系方面的獨特優(yōu)勢；另一方面也為顆粒佐劑構(gòu)效關(guān)系和作用規(guī)律的闡明提供了理論參考，最終從免疫記憶、免疫衰老、劑型升級、人工智能輔助設計等多重層面為疫苗顆粒佐劑的未來發(fā)展提供前瞻性預測和展望。

馬光輝

中國科學院院士, 發(fā)展中國家科學院院士, 美國醫(yī)學與生物工程院(AIMBE)Fellow, 中國科學院過程工程研究所研究員, 生化工程國家重點實驗室主任. 研究方向為均一生物微球和微囊的制備及其在醫(yī)藥工程中的應用, 研究和開發(fā)用于生化分離、藥物載體、免疫佐劑(疫苗遞送系統(tǒng))、細胞培養(yǎng)微載體、酶固定化載體等創(chuàng)新產(chǎn)品. 曾獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎、北京市科學技術(shù)獎一等獎、中國化工學會科學技術(shù)獎基礎研究成果獎一等獎、中國顆粒學會自然科學獎一等獎、中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會技術(shù)發(fā)明一等獎、侯德榜化工科技創(chuàng)新獎、“中國科協(xié)全國優(yōu)秀科技工作者”、全國巾幗文明崗等.

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劉翃亦, 張瑜, 岳華*, 馬光輝*. 疫苗顆粒佐劑. 科學通報, 2025, 70(7): 888–899