装饰纳米粒子可预防过敏反应
西北大学的研究人员开发出了第一种预防过敏反应的选择性疗法，过敏反应的严重程度从荨麻疹发痒、流泪到呼吸困难甚至亡。
为了开发这种新疗法，研究人员用抗体修饰纳米粒子，这些抗体能够关闭负责过敏反应的特定免疫细胞(称为肥大细胞)。纳米颗粒还携带与患者特定过敏相对应的过敏原。例如，如果一个人对花生过敏，那么纳米颗粒就会携带花生蛋白。
在这种两步方法中，过敏原与负责特定过敏的精确肥大细胞结合，然后抗体仅关闭这些细胞。这种高度针对性的方法使得该疗法能够选择性地预防特定过敏，而不抑制整个免疫系统。
在一项小鼠研究中，该疗法在预防过敏反应方面 100% 成功，且不会引起明显的副作用。
该 研究今天(1 月 16 日)发表在《自然·纳米技术》 杂志上。它标志着第一种抑制肥大细胞的纳米疗法，从而防止对特定过敏原的过敏反应。
“目前，还没有专门针对肥大细胞的方法，”领导这项研究的西北大学 埃文·A·斯科特说。“我们拥有的只是抗组胺药等治疗症状的药物，但这些药物并不能预防过敏。在肥大细胞被激活后，它们可以抵消组胺的作用。如果我们有办法灭活对特定过敏原做出反应的肥大细胞，那么我们就可以在过敏反应等严重情况下以及季节性过敏等不太严重的情况下阻止危险的免疫反应。”
“最大的未满足需求是过敏反应，这可能会危及生命，”西北大学的 过敏专家兼研究合著者布鲁斯·博赫纳博士说。“某些形式的口服免疫疗法在某些情况下可能会有所帮助，但我们目前没有任何 FDA 批准的治疗方案可以持续预防此类反应，除了避免不良食物或药物之外。否则，肾上腺素等治疗是为了治疗严重反应，而不是预防它们。如果有一种安全有效的食物过敏治疗方法，能够始终如一地将以前必须严格避免的食物重新引入饮食中，那不是很棒吗?”
斯科特是西北大学麦考密克工程学院的凯·戴维斯生物医学工程教授 ，也是辛普森奎里生物纳米技术研究所 和 国际纳米技术研究所 的成员 。博赫纳是西北大学范伯格医学院塞缪尔·范伯格名誉医学教授(过敏和免疫学) 。该论文的第一作者是Scott 实验室的博士后杜凡凡 (Fanfan Du) ，他与共同第一作者克莱顿·里什 (Clayton Rische) 密切合作。候选人由 Bochner 和 Scott 以及博士杨丽共同指导。斯科特实验室的候选人。
棘手的目标
肥大细胞几乎存在于人体所有组织中，因主要负责过敏反应而闻名。但它们还发挥着其他几个重要作用，包括调节血流和对抗寄生虫。因此，完全消除肥大细胞以防止过敏反应可能会损害其他有用的健康反应。
“虽然一些药物正在开发中，但目前还没有 FDA 批准的抑制或消除肥大细胞的药物，”博赫纳说。“这很困难，主要是因为可以影响肥大细胞活化或存活的药物也会针对肥大细胞以外的细胞，因此往往会因影响其他细胞而产生不良副作用。”
在之前的工作中，Bochner 鉴定了 Siglec-6，这是一种独特的抑制性受体，在肥大细胞上高度选择性地发现。如果研究人员能够用抗体靶向该受体，那么他们就可以选择性地抑制肥大细胞以预防过敏。但单独引入这种抗体是不够的。
“很难获得足够高浓度的抗体来发挥作用，”斯科特说。“我们想知道是否可以使用纳米颗粒来提高这种浓度。如果我们能够将高密度的抗体包装到纳米颗粒上，那么我们就可以使其实用化。”
将抗体粘在颗粒上
为了将抗体包装到纳米颗粒上，斯科特和他的团队必须克服另一个挑战。为了使蛋白质(如抗体)粘附在纳米颗粒上，它们通常必须形成化学键，使蛋白质展开(或)，从而影响其生物活性。为了绕过这一挑战，斯科特转向了他实验室之前开发的纳米粒子。
与具有稳定表面的更标准纳米粒子不同，斯科特新开发的纳米粒子包含动态聚合物链，这些聚合物链可以在暴露于不同溶剂和蛋白质时独立地翻转其方向。当放入液体溶液中时，链会自行定向以实现与水分子的有利静电相互作用。但是，当蛋白质接触纳米颗粒表面时，界面处的特定微小聚合物链会翻转其方向，从而稳定地固定在蛋白质上，而不与其共价结合。斯科特的团队还发现蛋白质表面的防水袋是稳定相互作用的关键。
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