生物降解聚合物纳微球作为疫苗递送与佐剂系统,具有诸多优势,是一类非常具有应用前景的疫苗佐剂。纳微球对抗原的装载方式主要通过表面携载和内部包埋。其中,前者的主要问题是纳微球表面活性基团少,很难实现对抗原的安全、高效偶联;而后者的主要问题在于纳微球无法实现抗原在胞内的可控释放,造成抗原提呈及后续免疫反应水平不足。为解决不同装载方式下的问题,本论文通过设计、构建高效的纳微球疫苗佐剂,针对性地提出和发展了基于多巴胺修饰的仿病原体纳微球疫苗制剂和胞内pH敏感型纳微球疫苗制剂策略,以期取得理想的免疫应答水平与佐剂效应。具体研究内容包括以下四个方面：1)纳微球表面携载抗原作为疫苗佐剂的研究。选用FDA批准的聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)为材料,以乙肝表面抗原(HBsAg)为抗原,采用O/W乳液-溶剂去除法结合快速膜乳化技术,制备了粒径约为900 nm、尺寸均一的PLGA纳微球。采用仿生材料多巴胺进行自聚镀层修饰,在纳微球表面成功携载抗原和免疫刺激剂非甲基化胞苷酸鸟苷酸序列(CpG),其尺寸与病原体相似,结构和成分上也能很好地模拟病原体。经细胞毒性实验和初步安全性评价可知其生物相容性良好,仿病原体纳微球在200 μg/mL浓度下对树突状细胞(DCs)活性无影响,并且没有显著的系统毒性。该纳微球能很好地模拟病原体的侵染过程,在注射部位诱导炎性细胞因子和趋化因子的产生,同时招募单核细胞、中性粒细胞,以及抗原提呈细胞中的巨噬细胞和DCs;并能有效地活化DCs,诱导强烈的抗原特异性细胞免疫应答,同时提升抗原特异性抗体的分泌水平。2)纳微球包埋抗原作为疫苗佐剂的构建。选用PLGA为材料,以OVA为模型抗原,采用W/O/W复乳-溶剂去除法结合快速膜乳化技术,通过调节纳微球的结构由实心转变为“薄皮大腔”,并在内水相中添加碳酸氢铵,制备得到粒径约为900 nm、尺寸均一的胞内pH敏感型纳微球。在保证所包埋抗原结构稳定的基础上,纳微球在体外模拟DCs胞内内体、溶酶体和胞质的环境中,表现出了pH敏感响应释放抗原的特性。3)包埋抗原的胞内pH敏感型纳微球作为疫苗佐剂的免疫效果评价。纳微球在免疫系统中可控、快速释放抗原的性质,显著增强了其作为疫苗佐剂的免疫效果。纳微球通过pH敏感响应释放抗原,抗原的交叉提呈水平达到常规PLGA纳微球组的2.3倍；并通过促进DCs活化与成熟,从而有效诱导淋巴细胞的活化。该纳微球在效应免疫阶段,产生了强有力的T细胞杀伤效应,尤其是诱导脾细胞分泌IFN-γ和颗粒酶B的水平比常规PLGA纳微球组分别提高了105%和79%,并诱导更高水平的记忆性T细胞反应,提供了比铝佐剂更强的血清抗体保护。4)双重免疫刺激剂共递送的纳微球复合疫苗佐剂的构建及佐剂效应评价。为了进一步增强免疫效果,在胞内pH敏感型纳微球的基础上,将抗原装载在内水相中,油相共包埋咪喹莫特(IMQ)后,复乳萃取法结合快速膜乳化工艺制备得到粒径均一的纳微球,利用多巴胺镀层修饰在纳微球表面携载CpG,构建了双重免疫刺激剂共递送的纳微球复合疫苗佐剂。该纳微球复合疫苗佐剂具有进一步增强胞内交叉提呈效应,以及活化模式识别受体的双重免疫刺激功能,最终更高水平地增强了抗原特异性免疫应答(包括更高水平的体液免疫应答、细胞免疫应答和免疫记忆)。由于纳微球复合佐剂生物安全性良好,作为新型疫苗佐剂应用于临床,前景可期。综上所述,本论文通过探索性研究,针对纳微球对抗原的主要装载方式,并结合应用分子免疫刺激剂,设计和构建了极具发展潜力的新型纳微球疫苗递送与佐剂系统,获得了良好的佐剂效应,为今后开发安全、有效的疫苗佐剂提供了全新的思路。