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許多蛋白質次單元疫苗 (如 B 型肝炎疫苗、百日咳疫苗等) 都需要額外添加佐劑，以加強免疫系統對抗原產生的反應。日前，麻省理工學院 (MIT) 的研究團隊證實，一種奈米粒子 ─「金屬有機框架」(metal organic framework, MOF) 也可透過活化 Toll-like receptor (TLR)、啟動先天性免疫系統，進而誘導出強烈的免疫反應。

在這項研究中，研究人員著重於研究了一種名為「ZIF-8」的 MOF，它由一個四面體單元晶格組成，其中一個鋅離子與四個咪唑 (imidazole) 分子相連。以前的研究表明，ZIF-8 能顯著增強免疫反應，但人們並不清楚這種微粒是如何啟動免疫系統的。

為了釐清此問題，MIT 的研究小組製作了一種實驗性疫苗，其中包括嵌入 ZIF-8 顆粒中的 SARS-CoV-2 受體結合蛋白域 (RBD)。這些顆粒的直徑在 100-200 奈米之間，這種大小使它們能夠直接、或透過巨噬細胞等免疫細胞進入人體淋巴結。

一旦顆粒進入細胞，MOFs 就會被分解，釋放出包埋於其中的病毒蛋白質。研究人員發現，ZIF-8 顆粒中的咪唑具有佐劑的效果，會啟動 TLR、刺激先天性免疫反應。而對淋巴結細胞進行的 RNA 定序顯示，接種了「含病毒蛋白質的 ZIF-8 顆粒」的小鼠強烈啟動了「TLR-7」的通路、產生了更多的細胞因子和其他參與炎症的分子，其誘導出的免疫反應也比「僅接種病毒蛋白質」的小鼠強烈得多。

研究人員表示，透過此類奈米顆粒，不但可以更可控制的方式輸送蛋白質，且這種顆粒的組成結構還具有佐劑的效用，與使用蛋白質本身作為疫苗相比，將具有節省劑量的效果。

資料來源：MIT、ScienceDaily