蟹殼有可能用於開發疫苗等的佐劑（免疫刺激劑）。九州大學研究生院生物資源環境科學府碩士2年級學生畑瀨莉沙與研究生院農學研究院特任助教李淇、助教畠山真由美、教授北岡卓也等人組成的研究團隊，以天然多醣蟹源性甲殼素奈米纖維為基板材料，培養表達TLR2的HEK293細胞和人類單核球，並在此基礎上發現多醣奈米固體可以直接激活TLR2接受者。通過對甲殼素奈米纖維表面進行獨特性去乙醯化處理，製備出了具有不同表面糖結構的多醣基質，並發現了依賴於基質表面N乙酰葡糖胺含量的人體免疫反應響應控制機制。上述研究結果已發表在《International Journal of Biological Macromolecules》上。
圖1通過改變蟹源性甲殼素奈米纖維的表面結構，成功控制了免疫細胞的活化程度（供圖：九州大學）
激活先天免疫的佐劑有望提高疫苗等的功效，減輕人類個別差異的影響，減少疫苗中的抗原量和接種次數，提高免疫力低下的新生兒和老年人的用藥效果等。不過，日本隻批准了少數幾種佐劑，且僅限於鋁鹽和油乳劑。
近年來，利用檢測各種病原體和控制先天免疫的Toll樣接受者（TLR）機制的TLR激活佐劑備受關注，人們對開發安全可靠的TLR激活藥物寄予厚望。
研究團隊發現，從蟹殼中分離出來的具有明確結構的甲殼素奈米纖維可直接激活人類免疫細胞表面的TLR。利用從甲殼類動物提取的甲殼素奈米纖維製備細胞培養支架，並與表達10個人類表達TLR之一的TLR2的人胎兒腎臟衍生細胞系HEK293細胞和人單核球THP1細胞一起培養後，發現基質表面的免疫反應激活與CtNF的量有關。研究還發現，對CtNF表面進行獨特性去乙醯化可消除其免疫反應，而且可按基質表面N乙酰葡糖胺含量來控制免疫反應。
換句話說，人類免疫細胞中的TLR2可直接將奈米固體CtNFs識別為促效劑。CtNF是一種從海洋廢棄物中提取的天然多醣，對其表面結構的修飾和控制可提高其作為疫苗佐劑的一種新型TLR促效劑藥物的功效和作用。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
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
