新型冠状病毒感染中天然免疫异常调节和重症肺炎发生的分子机制研究

联系合作
成果单位: 北京大学
合作方式: 自行实施合作开发技术转让技术许可技术入股
所处阶段: 概念
关 键 词 : 新冠肺炎治疗多器官疾病治疗难治性肿瘤治疗疫苗开发慢性病毒感染治疗肿瘤免疫治疗动物模型结构生物学病毒学免疫学纳米材料脂质体单克隆抗体Ca2+信号途径
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核心问题

  1. 冠状病毒感染中天然免疫异常调节及重症肺炎发生的分子机制不明确,缺乏有效干预手段;2. 传统免疫治疗中存在“冷肿瘤”转化、耐药性及佐剂神经毒性等问题,影响治疗效果;3. 肿瘤免疫治疗中缺乏高效、低毒的靶点分子及特异性抗体。

解决方案

  1. 通过结构生物学、病毒学及免疫学技术,明确髓系免疫细胞在冠状病毒感染中的关键作用,建立小鼠冠状病毒重症感染模型,揭示未成熟中性粒细胞与重症感染的关联及分子机制,鉴定异常天然免疫反应的关键靶点和小分子药物;2. 制备含磷酸钙的纳米材料脂质体(NanoCa),利用其疏松内部结构及酸性条件下快速释放Ca²⁺的特性,通过Ca²⁺-CaN-NFATc2/PKCβ-IRF3信号途径诱导产生干扰素β(IFNβ),精准靶向脾脏等免疫器官;3. 发现免疫抑制靶点分子XSP-1,并制备其单克隆抗体,通过动物模型验证肿瘤免疫治疗效果。

竞争优势

  1. 原始创新:首次揭示未成熟中性粒细胞与重症冠状病毒感染的关联机制,为新冠肺炎诊断和治疗提供新理论依据;2. 技术突破:NanoCa纳米材料实现从“单纯佐剂”向“免疫调节剂”的跨越,生物相容性优异,避免传统锰基制剂的神经毒性,且能精准激活IFNβ;3. 临床潜力:NanoCa可作为免疫治疗增敏剂联用PD-1/PD-L1抑制剂治疗难治性肿瘤,开发为新型疫苗佐剂提升保护效力,并探索慢性病毒感染治疗潜力;XSP-1单克隆抗体为肿瘤免疫治疗提供高效低毒的新选择;4. 跨领域应用:成果涵盖病毒学、免疫学及纳米技术,推动金属离子介导的免疫治疗新路径发展。

成果公开日期

2026-03-26

所属产业领域

卫生和社会工作

转化现有基础

能够制备毫升级别的NanoCa,还需要进一步扩大生产规模。构建了XSP-1的单克隆抗体,在动物模型中具有很好治疗效果和安全性,需要进一步完成该抗体的人源化。

转化合作需求

基于磷酸钙纳米脂质体(NanoCa)及XSP-1单克隆抗体相关科技成果的临床转化与产业化需求,为保障合作顺利推进、成果高效落地,拟对合作方在资金、场地、设备、人员等方面提出以下具体要求,所有要求均围绕成果研发升级、中试生产、临床前研究及后续产业化展开,确保合作质量与效率。 一、资金要求 合作方需具备充足的资金实力,能够覆盖成果转化全流程的资金需求,具体包括:一是前期研发资金,用于NanoCa材料优化、XSP-1单克隆抗体制备工艺改进及相关实验验证,需预留不低于500万元专项研发资金;二是中试及生产资金,用于搭建中试生产线、原材料采购、生产工艺调试,需具备不少于800万元的中试及初期生产资金储备;三是临床前研究及申报资金,用于动物实验、安全性评价、专利布局及相关资质申报,预留不少于300万元专项经费。同时,合作方需承诺资金专款专用,建立规范的资金使用台账,确保资金使用透明、高效,可根据合作进度按需拨付,保障项目连续推进,无资金断层风险。 二、场地要求 合作方需具备符合科研及生产标准的场地,满足不同环节的使用需求:一是研发实验室,需配备符合生物安全二级(BSL-2)标准的实验室,面积不低于200㎡,划分试剂储存区、样品处理区、细胞培养区、检测分析区,确保实验操作的规范性与安全性;二是中试及生产场地,需具备洁净度不低于10万级的洁净车间,面积不低于500㎡,划分原材料预处理区、生产区、成品储存区、包装区,且场地布局符合GMP相关要求,具备良好的通风、净化、防潮、防污染设施;三是辅助场地,需配备不少于50㎡的办公区域、样品储存冷库(温度可控制在-20℃~4℃)及危险品储存区,确保办公、样品保存及危险品管理的规范性。场地需通过相关资质验收,且具备可扩展性,能够满足后续产业化规模扩大的需求。 三、设备要求 合作方需配备齐全的科研、中试及检测设备,确保成果研发、生产及质量控制的顺利开展,核心设备包括:

  1. 研发及实验设备:透射电子显微镜、扫描电子显微镜、动态光散射仪、高效液相色谱仪、细胞培养箱、生物安全柜、离心机、酶标仪、pH计等,用于NanoCa结构表征、Ca����释放检测、细胞实验及XSP-1抗体活性检测;
  2. 中试及生产设备:纳米材料制备设备、脂质体包裹设备、无菌灌装设备、冻干机、粉碎设备、混合设备等,确保中试及初期生产的标准化、规模化;
  3. 质量检测设备:微生物检测仪、重金属检测仪、纯度分析仪等,用于原材料、中间产品及成品的质量检测,确保产品符合相关标准。所有设备需定期校准、维护,具备完整的设备运行台账,确保设备正常运转,满足实验及生产需求,若部分设备暂未配备,需承诺在合作启动后3个月内完成采购、安装及调试。 四、人员要求 合作方需组建专业的团队,覆盖研发、生产、质量控制、项目管理等领域,确保合作项目高效推进:
  4. 研发团队:需配备不少于5名核心研发人员,其中至少2名具备博士学历,3名具备硕士及以上学历,专业涵盖材料科学、生物医学工程、免疫学、药学等相关领域,具备纳米材料制备、抗体研发、信号通路研究等相关经验,能够参与NanoCa优化及XSP-1抗体改进工作;
  5. 生产团队:需配备不少于8名生产人员,其中至少3名具备相关生产资质,熟悉洁净车间操作规范及GMP生产要求,能够负责中试及生产流程的操作、设备维护及生产记录填写;
  6. 质量控制团队:需配备不少于3名质量检测人员,具备相关检测资质,熟悉产品质量标准及检测方法,能够负责原材料、中间产品及成品的检测工作,确保产品质量合格;
  7. 项目管理团队:需配备1-2名专业项目管理人员,具备科技成果转化或生物医药项目管理经验,能够负责项目进度统筹、沟通协调、资金管理及相关资料整理,确保项目按计划推进。同时,合作方需承诺团队人员稳定,为团队提供必要的研发及培训支持,保障团队具备持续推进项目的能力。 此外,合作方需具备良好的合作信誉,认同本成果的转化价值,愿意配合开展相关研发、生产及申报工作,能够严格遵守合作协议,保障成果的知识产权及相关权益,共同推动NanoCa及XSP-1单克隆抗体相关成果的临床转化与产业化。

转化意向范围

可国(境)内外转让

转化预期效益

基于磷酸钙纳米脂质体(NanoCa)及XSP-1单克隆抗体核心科技成果,通过与合作方协同推进临床转化与产业化,聚焦肿瘤诊断、肿瘤免疫治疗、疫苗研发、慢性病毒感染治疗四大核心市场,其中XSP-1单克隆抗体重点发力肿瘤诊断与肿瘤免疫治疗领域,结合NanoCa的独特优势,可实现阶段性与长期可持续的经济效益,具体如下: 短期(1-3年)内,重点推进成果中试生产及临床前研究,完成核心产品量产与工艺标准化,核心产品包括NanoCa免疫治疗增敏剂、新型疫苗佐剂,以及聚焦肿瘤诊断与肿瘤免疫治疗的XSP-1单克隆抗体制剂。通过技术转让、合作开发等模式,向相关生物医药企业输出核心技术及样品,预计可实现阶段性营收500-800万元,快速回收前期研发投入,为项目后续推进提供资金支撑。同时,布局核心技术专利,通过专利申请与初步授权,提升成果知识产权价值,为后续收益拓宽渠道。 中期(3-5年)内,推动核心产品进入临床试验阶段,完善生产线布局,实现产品规模化生产并逐步投放市场。其中,XSP-1单克隆抗体精准对接肿瘤诊断与肿瘤免疫治疗临床需求,凭借特异性强、疗效突出的优势打开细分市场;NanoCa产品依托无神经毒性、免疫调节功能突出的特点,抢占免疫治疗及疫苗佐剂市场。预计年销售额可达2000-5000万元,同时带动产业链上下游协同发展,拉动原材料、生产设备、质量检测等相关产业需求,创造间接经济效益,助力区域产业经济增长。 长期来看,打破传统锰基、钙基制剂的市场垄断,抢占免疫治疗及肿瘤诊断细分市场份额,其中XSP-1单克隆抗体聚焦肿瘤诊断与免疫治疗领域,打造差异化竞争优势,NanoCa产品覆盖多领域需求,凭借自主知识产权优势打造核心产品品牌,预计年销售额突破亿元。此外,通过专利授权、技术服务、定制化研发等方式拓宽收益渠道,为合作双方带来稳定可观的经济回报。规模化生产可降低产品单位成本,提升市场竞争力,进一步扩大市场占有率,推动企业核心竞争力提升,实现经济效益持续增长,助力企业高质量发展。

项目名称

北京市自然科学基金项目

项目课题来源

北京市科学技术委员会;中关村科技园区管理委员会

摘要

明确了天然免疫中的髓系免疫细胞在抵抗冠状病毒感染的过程中发挥了关键性作用,并对死亡的发生起到了至关重要的作用。 明确了包括中性粒细胞在内的所有免疫细胞群体在新冠感染中免疫特征,并对功能进行了验证。建立了可利用的小鼠冠状病毒重症感染模型。同时还发现了可能导致冠状病毒重症的感染新机制,并相应地对异常天然免疫反应的关键靶点和可能有效的相关小分子药物进行了功能鉴定。通过结构生物学、病毒学及免疫学等技术手段阐明具体的分子机制,配合其他课题寻找到有效干预抗新型冠状病毒天然免疫的分子靶标和小分子药物。为诊断和治疗新冠肺炎和多器官疾病提供理论依据和潜在治疗靶点。构建重症SARS-CV-2感染小鼠模型,并在此基础上深入探究SARS-CoV-2感染中出现的未成熟中性粒细胞的天然免疫应答特性,进而从动物水平揭示未成熟中性粒细胞与重症SARS-CoV-2感染发生之间的关联及其相关分子机制。 制备了一种含有磷酸钙的纳米材料脂质体(NanoCa), 其内部结构疏松、拥有非典型的晶体结构和酸性条件下快速释放Ca2+的特征。被细胞内吞后,NanoCa通过溶酶体途径快速释放Ca2+, 随后通过Ca2+-CaN-NFATc2/PKCβ- IRF3 信号途径诱导产生干扰素β(IFNβ),并且没有毒副作用。 NanoCa的优势在于其良好的生物相容性,以及能够精准靶向脾脏等免疫器官激活IFNβ的特性。相较于传统锰基制剂,它有效避免了神经毒性;而与传统钙制剂相比,其独特的结构及通路激活能力则实现了从“单纯佐剂”向“免疫调节剂”的跨越。 NanoCa有望在以下领域推动临床转化:作为免疫治疗增敏剂,与PD-1/PD-L1 抑制剂联用治疗难治性肿瘤;开发为新型疫苗佐剂,提升肿瘤疫苗或病毒疫苗的保护效力;探索其在慢性病毒感染(如乙型肝炎、HIV)中的治疗潜力。这项研究不仅为金属离子介导的免疫治疗开辟了新路径,更为解决当前免疫治疗中的“冷肿瘤”转化和耐药性等难题提供了潜在的解决方案。 发现了能够引起免疫抑制的靶点分子XSP-1,并且制备了XSP-1的单克隆抗体,该抗体在动物模型具有良好的肿瘤免疫治疗效果。

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