新型免疫佐剂Top1—CpG ODN
你可能听说过mRNA疫苗、重组蛋白疫苗,甚至是肿瘤疫苗,但你是否知道,真正“点燃免疫系统”的关键往往并不是抗原本身,而是隐藏在其中的“免疫佐剂”?
在众多新型免疫佐剂中,一类以人工合成DNA序列为基础、模拟病原体DNA特征、精准激活免疫系统的分子正逐渐成为疫苗设计的核心工具——这就是CpG ODN免疫佐剂。
CpG ODN:激发天然免疫的“钥匙”
CpG ODN是一类含有未甲基化CpG基序的合成寡脱氧核苷酸,能够特异性激活表达TLR9受体的免疫细胞(如B细胞和浆细胞样树突状细胞pDC)。这种激活通过启动MyD88-IRAK-TRAF6通路,快速诱导IL-6、TNF-α和干扰素等多种炎症因子的分泌,并极大增强抗原提呈和免疫记忆反应。
CpG ODN促进先天性和适应性免疫反应的机制
(doi:10.1586/erv.10.174)
研究表明,CpG ODN诱导的Th1偏向免疫反应,不仅能提升抗体滴度和亲和力,还显著增强细胞毒性T淋巴细胞(CTL)反应,对病毒感染和肿瘤治疗均展现出重要潜力。
多种类型,精准调控
根据结构与功能差异,国际学界将CpG ODN分为四大类型:
类型 | 结构特征 | 免疫效应 | 应用场景 |
---|---|---|---|
D型(A类) | 混合磷酸骨架+回文序列+Poly G尾 | 强力诱导pDC分泌IFN-α | 抗病毒、肿瘤微环境调控 |
K型(B类) | 全硫代修饰+多CpG重复 | 激活B细胞,诱导IgM与IL-6 | 亚单位疫苗、慢病疫苗 |
C型 | 硫代骨架+中央回文序列 | 同时激活pDC和B细胞 | 复杂感染或免疫抑制人群 |
P型 | 双回文结构形成高阶复合物 | 强诱导IFN-α,结构稳定性更强 | 抗肿瘤联合治疗 |
其中B类(如CpG 1018)是目前FDA批准疫苗(如Heplisav-B)中的主流选择,其增强的B细胞活性可使抗体滴度提高十倍以上。
从基础研究到临床突破
CpG ODN已被证实可广泛增强疫苗对多种病原体(如乙肝、炭疽、流感、疱疹病毒)的免疫原性。特别是在老年人、新生儿及HIV感染等免疫功能低下人群中,CpG ODN可有效恢复或增强免疫应答。
在肿瘤免疫治疗中,CpG ODN也显示出显著增效作用。例如,CpG 7909联合黑色素瘤抗原MART-1疫苗能诱导10倍以上的抗原特异性CD8⁺T细胞扩增。
》CpG ODN + mRNA疫苗:“黄金组合”
mRNA疫苗以其高效表达和快速可编程性成为新疫苗平台的主力,但其自身免疫刺激能力有限。CpG ODN通过TLR9路径补全先天免疫刺激,促进树突状细胞成熟、增强抗原呈递,并促进Th1和CD8⁺ T细胞反应,显著提升mRNA疫苗的免疫效果。
更重要的是,CpG ODN可与mRNA共封装于LNP等递送系统中,确保递送与免疫激活的空间与时间高度一致性,形成“温和而强效”的协同机制。
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Reference
Bode, C., Zhao, G., Steinhagen, F., Kinjo, T., & Klinman, D. M. (2011).CpG DNA as a vaccine adjuvant. Expert Review of Vaccines, 10(4), 499–511.