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手性在生物系统中普遍存在，与生物功能、生命过程甚至疾病的发病机制密切相关。然而，合成材料的手性和生物体（特别是免疫系统）之间的界面仍然知之甚少。
2022年11月18日，上海交通大学刘尽尧团队在Advanced Materials 在线发表题为“Chiral-Selective Antigen-Presentation by Supramolecular Chiral Polymer Micelles”的研究论文，该研究通过将抗原蛋白与手性氨基酸修饰的聚乙烯亚胺复合制备超分子手性聚合物胶束（SCPMs）。手性的引入不仅降低了阳离子聚合物的毒性，也有益于细胞摄取和抗原呈递。特别地，与L-手性和非手性相比，D-手性表现出最低的细胞毒性，同时促进树突细胞上共刺激分子最高水平表达。
D-SCPMs的免疫支持实现了D-手性在刺激树突细胞成熟方面的优越性，促进小鼠脾脏、淋巴结和肿瘤中显著的T细胞抗原特异性增殖。手性介导的抗原加工和呈递由手性碱性组氨酸或中性苯丙氨酸修饰的聚乙烯亚胺，和肿瘤相关卵清蛋白、严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）刺突1（S1）抗原蛋白自组装形成的D-SCPMs来证明。通过D-手性实现的免疫激活为设计用于疾病预防和治疗的有效纳米疗法打开了一扇窗。
手性在自然界中普遍存在，尤其是从分子氨基酸、糖到超分子蛋白质、DNA、膜、微管和细胞结构的生物系统中。生物的手性选择性可能与生命的起源密切相关，因为哺乳动物中几乎所有的蛋白质都由L-型氨基酸组成，DNA和RNA则是基于D-型糖合成。氨基酸和糖的手性决定蛋白质二级结构和DNA双螺旋结构。由于手性物种与活生物体之间的特异性相互作用，一个给定的手性分子可能对生物系统具有积极的作用，而其对映体则是无活性的甚至是有毒的。据报道，细胞外环境的生物分子手性与病理手性完全相反，病理手性则与疾病的发病机制密切相关。因此，分子手性在生物安全和新疗法的设计中发挥着重要作用。脂质、蛋白质和DNA等超分子组装体的生物学功能高度依赖于它们的手性。例如，DNA的右旋双螺旋结构对DNA转录、翻译和基因表达至关重要，而蛋白质的二级结构在维持结构稳定性和酶活性方面起着至关重要的作用。超分子组装体的手性变化也会影响它们的生物功能，导致身体衰老，甚至癌症和阿尔茨海默氏病等疾病。与分子手性相反，相关学者已经注意到超分子手性的生物活性还没有被充分探索。近年来，人工超分子手性材料的生物应用受到了广泛关注。超分子纳米材料的手性差异对蛋白质吸附、细胞粘附、增殖和分化、细胞吞噬作用、细胞凋亡以及疾病诊断和治疗产生了重大影响。例如， 基于氧化钴并与D-手性配位的超颗粒可以增强癌细胞的摄取，并延长循环过程中的体内稳定性，为生物材料和活生物体之间的界面手性提供重要支持。然而，很少有报道超分子手性组装体对免疫系统的影响，特别是对抗原特异性免疫激活的刺激。SCPMs的制备和手性介导的抗原特异性免疫激活示意图（摘自Advanced Materials ）该研究通过将肿瘤相关抗原卵清蛋白（OVA）与手性碱性组氨酸修饰的聚乙烯亚胺（PEI）复合来设计和制备超分子手性聚合物胶束（SCPMs），以研究手性介导的抗原呈递和免疫反。研究发现手性的引入可以降低PEI的毒性、促进细胞摄取及抗原加工和呈递。除了有较低的细胞毒性外，与相应的L-手性和非手性相比，D-手性增强了树突细胞（DCs）上共刺激分子的最高水平表达。D-SCPMs在小鼠中的免疫效果进一步证明了D-手性刺激DC成熟的优越性，小鼠的脾、淋巴结和肿瘤中表现出显著的T细胞抗原特异性增殖。研究还展示了由手性且中性的苯丙氨酸修饰的PEI和OVA或组氨酸修饰的PEI，还有SARS-CoV-2-S1抗原自组装的D-SCPM实现的手性选择性抗原加工和呈递。该工作揭示了合成材料的手性和免疫系统之间的相互作用，激发了开发免疫疗法的替代思维。https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202208157
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