新冠病毒疫苗问世可在鼻腔阻断感染

Published 29 Jun.2023 14:32(KST)

韩国本土研究团队开发鼻喷疫苗

韩国研究团队开发出一种能够在鼻腔阻断新冠病毒的疫苗。

从鼻孔起就阻断新冠肺炎病毒的鼻腔接种疫苗研究模型示意图。图片出处 Kaist提供

韩国科学技术院（KAIST）29日表示，其医科科学研究生院教授 Lee Heunggyu 研究团队与韩国化学研究院合作，开发出了基于腺病毒载体平台的鼻腔接种新冠疫苗。研究团队还通过小鼠模型确认，该疫苗可诱导持续时间较长且强有力的黏膜免疫。

新冠疫情在经历了3年4个月后虽然已解除紧急状态，但由于频繁突变导致的变异株仍在不断被报告，重新流行的可能性依旧存在。这些变异株正朝着规避免疫反应的方向演化，从而躲避宿主因接种疫苗或感染而获得的既有免疫。目前市售的肌肉注射疫苗难以充分激发能够抑制病毒传播的黏膜免疫，因此仍然需要能够诱导持久而强效黏膜免疫的疫苗。

所谓黏膜免疫，是指免疫系统组成要素中，在构成呼吸道、消化道、生殖器官等体内上皮组织——黏膜——上发挥作用的免疫。该防御体系通过识别并清除侵入体内外接触界面的黏膜的外来因子，从而保护人体免受感染。由于黏膜是病原体或外来抗原入侵的主要通道，相比全身性免疫反应，黏膜免疫能够更快速地应对病原体入侵，阻断感染及其扩散，这是一大优势。

研究团队基于腺病毒载体平台，开发出了装载改良刺突蛋白抗原及人源免疫增强剂 CXCL9 的鼻腔接种新冠疫苗（Ad5-S.Mod），并利用实验鼠验证了其效力。研究团队注意到，人源免疫增强剂可以诱导被激活的 T 细胞向特定部位迁移，因此将其作为免疫增强剂，用于提升疫苗效能。

研究团队通过单次鼻腔接种，或“肌肉注射+鼻腔接种”两次联合接种的方式，验证了疫苗效力。结果显示，鼻腔疫苗能够在较高水平上诱导呼吸道黏膜的抗体反应及记忆 T 细胞反应。仅通过一次接种，疫苗接种组在感染新型冠状病毒后实现了 100% 存活率。此外，研究团队还证实，由疫苗接种产生的免疫反应至少可维持1年，从而证明该疫苗具有强效诱导黏膜免疫反应的能力。

研究团队还利用单细胞转录组分析方法发现，在接种疫苗的实验鼠中，肺巨噬细胞是维持记忆 T 细胞和 B 细胞所需因子的主要生产者；一旦清除肺巨噬细胞，肺内记忆 T 细胞和 B 细胞就会显著减少。由此确认，这些细胞有助于维持通过黏膜疫苗接种所形成的呼吸道记忆细胞。

本研究提出了一种新的疫苗设计策略，即利用人源免疫增强剂 CXCL9 来强化疫苗效能。同时，新近揭示了肺巨噬细胞在维持由黏膜疫苗形成的记忆免疫反应中发挥重要作用，为开发应对多种病原体的鼻腔疫苗提供了新的靶点。