蟹壳有可能用于开发疫苗等的佐剂（免疫刺激剂）。九州大学研究生院生物资源环境科学府硕士2年级学生畑濑莉沙与研究生院农学研究院特任助教李淇、助教畠山真由美、教授北冈卓也等人组成的研究团队，以天然多糖蟹源性甲壳素纳米纤维为基质材料，培养表达TLR2的HEK293细胞和人类单核细胞，并在此基础上发现多糖纳米固体可以直接激活TLR2受体。通过对甲壳素纳米纤维表面进行特异性去乙酰化处理，制备出了具有不同表面糖结构的多糖基质，并发现了依赖于基质表面N乙酰葡糖胺含量的人体免疫反应响应控制机制。上述研究结果已发表在《International Journal of Biological Macromolecules》上。
图1通过改变蟹源性甲壳素纳米纤维的表面结构，成功控制了免疫细胞的活化程度（供图：九州大学）
激活先天免疫的佐剂有望提高疫苗等的功效，减轻人类个体差异的影响，减少疫苗中的抗原量和接种次数，提高免疫力低下的新生儿和老年人的用药效果等。不过，日本只批准了少数几种佐剂，且仅限于铝盐和油乳剂。
近年来，利用检测各种病原体和控制先天免疫的Toll样受体（TLR）机制的TLR激活佐剂备受关注，人们对开发安全可靠的TLR激活药物寄予厚望。
研究团队发现，从蟹壳中分离出来的具有明确结构的甲壳素纳米纤维可直接激活人类免疫细胞表面的TLR。利用从甲壳类动物提取的甲壳素纳米纤维制备细胞培养支架，并与表达10个人类表达TLR之一的TLR2的人胎儿肾脏衍生细胞系HEK293细胞和人单核细胞THP1细胞一起培养后，发现基质表面的免疫反应激活与CtNF的量有关。研究还发现，对CtNF表面进行特异性去乙酰化可消除其免疫反应，而且可按基质表面N乙酰葡糖胺含量来控制免疫反应。
换句话说，人类免疫细胞中的TLR2可直接将纳米固体CtNFs识别为激动剂。CtNF是一种从海洋废弃物中提取的天然多糖，对其表面结构的修饰和控制可提高其作为疫苗佐剂的一种新型TLR激动剂药物的功效和作用。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：International Journal of Biological Macromolecules
期刊：Direct activation of Toll-like receptor 2 signaling stimulated by contact with the interfacial structures of chitin nanofibers
DOI：10.1016/j.ijbiomac.2024.138092
