手性在生物系統中普遍存在，與生物功能、生命過程甚至疾病的發病機制密切相關。然而，合成材料的手性和生物體（特別是免疫系統）之間的界面仍然知之甚少。
2022年11月18日，上海交通大學劉盡堯團隊在Advanced Materials在線發表題為「Chiral-Selective Antigen-Presentation by Supramolecular Chiral Polymer Micelles」的研究論文，該研究通過將抗原蛋白與手性氨基酸修飾的聚乙烯亞胺複合製備超分子手性聚合物膠束（SCPMs）。手性的引入不僅降低了陽離子聚合物的毒性，也有益於細胞攝取和抗原呈遞。特別地，與L-手性和非手性相比，D-手性表現出最低的細胞毒性，同時促進樹突細胞上共刺激分子最高水平表達。
D-SCPMs的免疫支持實現了D-手性在刺激樹突細胞成熟方面的優越性，促進小鼠脾臟、淋巴結和腫瘤中顯著的T細胞抗原特異性增殖。手性介導的抗原加工和呈遞由手性鹼性組氨酸或中性苯丙氨酸修飾的聚乙烯亞胺，和腫瘤相關卵清蛋白、嚴重急性呼吸綜合徵冠狀病毒2（SARS-CoV-2）刺突1（S1）抗原蛋白自組裝形成的D-SCPMs來證明。通過D-手性實現的免疫激活為設計用於疾病預防和治療的有效納米療法打開了一扇窗。
手性在自然界中普遍存在，尤其是從分子氨基酸、糖到超分子蛋白質、DNA、膜、微管和細胞結構的生物系統中。生物的手性選擇性可能與生命的起源密切相關，因為哺乳動物中幾乎所有的蛋白質都由L-型氨基酸組成，DNA和RNA則是基於D-型糖合成。氨基酸和糖的手性決定蛋白質二級結構和DNA雙螺旋結構。由於手性物種與活生物體之間的特異性相互作用，一個給定的手性分子可能對生物系統具有積極的作用，而其對映體則是無活性的甚至是有毒的。據報道，細胞外環境的生物分子手性與病理手性完全相反，病理手性則與疾病的發病機制密切相關。因此，分子手性在生物安全和新療法的設計中發揮着重要作用。脂質、蛋白質和DNA等超分子組裝體的生物學功能高度依賴於它們的手性。例如，DNA的右旋雙螺旋結構對DNA轉錄、翻譯和基因表達至關重要，而蛋白質的二級結構在維持結構穩定性和酶活性方面起着至關重要的作用。超分子組裝體的手性變化也會影響它們的生物功能，導致身體衰老，甚至癌症和阿爾茨海默氏病等疾病。與分子手性相反，相關學者已經注意到超分子手性的生物活性還沒有被充分探索。近年來，人工超分子手性材料的生物應用受到了廣泛關注。超分子納米材料的手性差異對蛋白質吸附、細胞粘附、增殖和分化、細胞吞噬作用、細胞凋亡以及疾病診斷和治療產生了重大影響。例如， 基於氧化鈷並與D-手性配位的超顆粒可以增強癌細胞的攝取，並延長循環過程中的體內穩定性，為生物材料和活生物體之間的界面手性提供重要支持。然而，很少有報道超分子手性組裝體對免疫系統的影響，特別是對抗原特異性免疫激活的刺激。SCPMs的製備和手性介導的抗原特異性免疫激活示意圖（摘自Advanced Materials）該研究通過將腫瘤相關抗原卵清蛋白（OVA）與手性鹼性組氨酸修飾的聚乙烯亞胺（PEI）複合來設計和製備超分子手性聚合物膠束（SCPMs），以研究手性介導的抗原呈遞和免疫反。研究發現手性的引入可以降低PEI的毒性、促進細胞攝取及抗原加工和呈遞。除了有較低的細胞毒性外，與相應的L-手性和非手性相比，D-手性增強了樹突細胞（DCs）上共刺激分子的最高水平表達。D-SCPMs在小鼠中的免疫效果進一步證明了D-手性刺激DC成熟的優越性，小鼠的脾、淋巴結和腫瘤中表現出顯著的T細胞抗原特異性增殖。研究還展示了由手性且中性的苯丙氨酸修飾的PEI和OVA或組氨酸修飾的PEI，還有SARS-CoV-2-S1抗原自組裝的D-SCPM實現的手性選擇性抗原加工和呈遞。該工作揭示了合成材料的手性和免疫系統之間的相互作用，激發了開發免疫療法的替代思維。https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202208157
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