新平台显示出产生副作用最少的最有效疫苗的潜力

　　

　　

　　正在进行的COVID-19大流行使疫苗开发成为人们关注的焦点。随着众多疫苗竞相通过临床试验，医生和研究人员继续致力于开发新的疫苗技术，以产生副作用最少的最有效疫苗。

　　芝加哥大学和杜克大学的研究人员进行了一项新的概念验证研究，展示了一种这样的平台的潜力，使用标记有抗原的自组装肽纳米纤维来启动免疫系统抵御潜在的入侵。

　　他们的研究发表在2020年8月7日的《科学进展》杂志上，表明这些纳米纤维可以诱导免疫反应并激活T细胞，而无需使用额外的佐剂，这些佐剂可以诱导炎症并与常见的疫苗副作用相关，如注射部位疼痛或低烧。

　　树突状细胞排列在肺和肠的表面，是先天免疫系统的第一个接触点。这些细胞结合并吞噬入侵病原体表面的抗原，然后转过身，将自身细胞表面的抗原呈递给其他免疫系统细胞，包括T细胞和B细胞。这使得T细胞启动免疫反应，准备保护身体免受入侵的细菌、真菌或病毒的侵害。

　　在这项研究中，研究人员利用他们的纳米纤维平台来测试一种叫做亚单位疫苗的特殊疫苗，这种疫苗只使用一种特定的蛋白质作为主要抗原来刺激免疫反应。这与其他类型的疫苗形成对比，例如减毒活疫苗或灭活疫苗，它们通过以毒性较低或无活性的形式引入整个病毒来挑战免疫系统。

　　每种疫苗都有其优点和缺点;减毒活疫苗可以提供最大的保护，但由于它们含有实际的病原体，它们通常不能用于免疫系统较弱的患者。

　　“亚单位疫苗的主要优点是安全，因为它们不涉及活病原体的复制，”第一作者、芝加哥大学的研究科学家斯有辉博士说。“另一方面，为了提高其有效性，亚单位疫苗需要佐剂和重复剂量来诱导对疾病的持久免疫。”

　　佐剂有引发炎症的巨大缺点。杜克大学生物医学工程副教授Joel Collier博士说:“这使得很难在获得足够强的免疫反应和使疫苗尽可能安全和无副作用之间找到平衡。”

　　“我们开发的纤维是独一无二的，因为它不需要炎症，”他继续说。“支架本身似乎能够激活树突细胞，从而启动免疫反应。但在此之前，我们对这一过程中涉及的途径没有任何真正的了解，所以这项研究为发生的事情提供了一些见解。”

　　研究人员说，不需要佐剂有很多好处。“除了炎症问题，佐剂还需要疫苗冷藏，”Chong说。“没有它们，肽非常热稳定，可以作为干粉输送，在现场重组成纳米纤维，使疫苗更容易进入资源有限的地区。”

　　研究人员认为，纳米纤维支架的主要优势在于它提供了一种物理结构，可以将抗原呈现给树突状细胞，使先天免疫系统更容易识别抗原并开始反应。

　　他说:“我认为，对于了解抗原周围的物理支架以及支架为免疫系统提供的信息，人们还没有给予足够的重视。”“这个系统将让我们开始分离由物理结构传递的信号;它们与可溶性化学佐剂是互补的还是不同的?”

　　虽然这项研究的主要目的是揭示纳米纤维诱导免疫反应的机制，但结果也表明，该平台具有产生安全、有效的鼻内疫苗的巨大潜力。

　　科利尔说:“我们看到，肽纤维本身通过鼻内途径产生了强烈的免疫反应。”“这种方法对疫苗的依从性很好，因为它不涉及针头。有些人很难接受针头——包括我自己!它们会引起血管迷走神经反应，导致人失去意识，而且很难控制。从疫苗平台上消除针头可能有助于解决这个问题，并可能意味着更多人会寻求疫苗。”

　　该平台还将允许医生和科学家更精确地调节免疫反应，以提供针对疾病的最佳保护。他们以导致COVID-19的新型冠状病毒SARS-CoV-2为例，说明能够微调免疫反应并将疫苗直接输送到受影响最严重的组织可能是有益的。

　　科利尔说:“我们还不知道哪种抗原能最大限度地预防COVID-19。”“这将使我们能够非常精确地瞄准并产生抗体和T细胞，从而提供最大的保护。”

　　研究人员说，鼻内平台和类似的舌下平台，包括在舌下喷洒疫苗，有很大的潜力。Chong说:“这些途径不仅不需要针头，使人们更容易、更舒适，而且还可以直接引起肺部或粘膜组织的免疫反应。”“包括COVID-19在内的许多感染都是通过口腔和呼吸道途径发生的，因此能够在身体的正确区域触发这种免疫反应是非常有帮助的，并且可以使疫苗更具保护性。”