疫苗能够激活机体免疫系统诱导抗原特异性免疫反应，已经广泛应用于抗病毒、抗病菌和抗肿瘤。疫苗的发展经历了病原体、蛋白质和人工合成多肽等阶段。与灭活或减毒疫苗相比，蛋白和多肽类疫苗的诞生大大提高了疫苗的安全性；然而，其免疫原性较低，难以有效地激起机体特异性免疫反应。提高疫苗特异性免疫应答是增强疾病治疗效果面临的重要科学问题。随着新型疫苗的快速发展，佐剂已经成为疫苗中至关重要的组成成分，与抗原同时或预先注射，可非特异性地增强或改变机体对抗原免疫应答。根据不同的作用机制，佐剂可分为两类：免疫调节分子和递送系统，通过提高抗原体内滞留时间、促进抗原呈递细胞(APCs)呈递抗原以及刺激淋巴细胞分化，从而提高抗原免疫原性，增强抗原免疫反应。佐剂的主要功能是提高弱免疫疫苗体系的免疫响应，加速产生持久的免疫反应，降低成本，减少抗原用量，促进特异性抗体反应和细胞免疫应答，诱导不同类型的免疫反应。在本研究中，我们通过选择合适的佐剂以及实现抗原和佐剂自组装成纳米疫苗，提高抗原特异性免疫反应。
　　(1)猪德尔塔冠状病毒(PDCoV)于2014年传入中国大陆，目前尚缺乏有效的疫苗。在第一部分工作中，我们将CpG和纳米乳Nanoemulsion(0.5%w/v司盘85、0.5%w/v吐温80和5%v/v角鲨烯)两种不同作用机制的佐剂用于PDCoV灭活疫苗的研发。结果证明，Nanoemulsion可负载灭活PDCoV的抗原成份，形成粒径均一的纳米粒(157.6±0.4nm)，而CpG与灭活PDCoV则是无规则混合。骨髓来源树突状细胞(BMDC)体外活化实验结果表明，与单独灭活PDCoV相比，CpG/PDCoV和Nanoemulsion/PDCoV灭活疫苗都能够进一步促进BMDCs成熟活化。小鼠皮下免疫实验证明，CpG/PDCoV和Nanoemulsion/PDCoV灭活疫苗均可引起有效的抗体反应和细胞免疫反应，然而Nanoemulsion/PDCoV疫苗能诱导更强烈的体液免疫和细胞免疫。因此，成本低、效果好的Nanoemulsion佐剂是制备高效PDCoV灭活疫苗的良好选择，然而Nanoemulsion/PDCoV灭活疫苗的预防性和治疗性效果需要在猪身上进一步验证。
　　(2)表位是蛋白抗原中最小的免疫原性单位，可直接与主要组织相容性复合体(MHC)结合，可向T淋巴细胞呈递表位信息。与全蛋白疫苗相比，表位疫苗可缩减甚至省去蛋白加工过程，极大地提高了抗原表位呈递效率。然而，众多临床试验结果表明，与蛋白疫苗、减毒疫苗以及灭活疫苗相比，多肽免疫原性差、易降解，导致多肽疫苗激起的抗肿瘤免疫反应较弱。在此部分研究中，我们将三种不同类型CD8T细胞抗原表位(SIINFEKL,SVYDFFVWL和LCPGNKYEM)端基修饰精氨酸八肽(用R8表示)，制备阳离子表位肽(表位-R8)，赋予了多肽良好的水溶性，并且促进抗原表位摄取以及交叉呈递。表位-R8可通过静电作用与TLR9激动剂CpG自组装形成纳米粒，可克服表位免疫原性低和体内易降解的缺点。本实验中，以SIINFEKL-R8(SII-R8)和CpG自组装的SII-R8/CpG纳米疫苗为例，研究表位-R8/CpG纳米疫苗的机体免疫反应以及肿瘤免疫预防和治疗中应用前景。实验结果表明，SII-R8/CpG纳米疫苗有效地促进SII-R8向引流淋巴结迁移，并且诱导SII特异性记忆免疫反应，产生有效的抗黑色素瘤免疫预防效果。在肿瘤免疫治疗模型中，与表位和CpG直接混合剂型相比，SII-R8/CpG纳米疫苗显著促进CD8+T细胞肿瘤浸润，促进细胞毒性T淋巴细胞杀伤肿瘤细胞，从而抑制肿瘤生长；而且与PD1抗体联合应用发挥出“1+1>2”的抗肿瘤免疫效果。表位肽的阳离子化，及其与阴离子佐剂CpG的组装是一种通用、简单、高效、成本低的肿瘤纳米疫苗制备手段，在癌症免疫疗法中具有良好的前景。
　　总而言之，纳米疫苗是提高抗原特异性免疫反应的有效途径，在兽用病毒疫苗和癌症免疫治疗等领域具有潜在的应用前景。