STM：高压喷雾或能直接推送口腔疫苗
2017-03-12 张章 中国科学报
一直以来，疫苗制造者都在研究如何将有效成分更好地传递给接种者。现在，研究人员设计出一种凝胶药丸，可将疫苗喷射到动物口腔中，进而到达皮下的免疫细胞里，以触发所谓的黏膜免疫应答。研究人员表示，许多传染病从口腔进入人体，口腔疫苗推送可在口腔颊区激发免疫力，这将有助于阻断艾滋病病毒、人乳头瘤病毒、流感和淋球菌等病原体经由口腔、鼻腔或生殖器进入人体。当然，新技术的另一个好处是有望让人免受注射之苦。
一直以来，疫苗制造者都在研究如何将有效成分更好地传递给接种者。现在，研究人员设计出一种凝胶药丸，可将疫苗喷射到动物口腔中，进而到达皮下的免疫细胞里，以触发所谓的黏膜免疫应答。研究人员表示，许多传染病从口腔进入人体，口腔疫苗推送可在口腔颊区激发免疫力，这将有助于阻断艾滋病病毒、人乳头瘤病毒、流感和淋球菌等病原体经由口腔、鼻腔或生殖器进入人体。当然，新技术的另一个好处是有望让人免受注射之苦。
与注射疫苗不同，这种名为“黏膜喷射”的新型口腔疫苗推送装置并不需要特殊的操作技巧。研究人员还强调，这个外形与普通胶囊药相似的3D打印可降解塑料装置名为MucoJet，内部存有疫苗溶液，它能触发独特的免疫应答，而这是口服或注射疫苗均无法达到的。
“我们实际上接触到的是口腔内的免疫细胞。”该研究团队成员、美国加州凯克研究所生物工程师Kiana Aran说。
据悉，MucoJet胶囊包含内外两个隔室。研究人员表示，外隔室用来储水，大约能装5滴水。内隔室则分为相邻两部分，一部分装疫苗溶液，另一部分装化学推进剂柠檬酸和小苏打，中间由具有渗透性的塑料薄膜和一个可移动活塞隔开，而在实验中疫苗选用的是卵清蛋白。
当使用者按动该设备时，薄膜溶解，水遇化学推进剂产生二氧化碳气体——这有点类似高中化学实验。1分钟后，气体压力推动活塞使液体疫苗从喷嘴中喷射出来。研究人员表示，由于压力非常集中，喷射流的直径非常小，因此疫苗可渗入黏膜层。喷射流压力与牙医所使用的水牙线相当，不会造成太多不适感。
实验中，Aran及其加利福尼亚大学伯克利分校的同事使用了猪肉组织和活兔，证明黏膜喷射装置释放的高压液体状疫苗可以渗透口腔黏膜层，刺激颊区产生免疫反应，而且兔子的血清和口腔组织都出现了抗体。他们还发现，与使用滴管滴入相比，MucoJet胶囊注射入兔子脸颊的卵清蛋白多了7倍。研究人员在刊登于《科学—转化医学》期刊上的相关论文中提到，两种方法产生的抗体应答效果也相差3倍。
由于该喷雾装置主要针对黏膜免疫系统，研究人员认为，黏膜喷射技术有望加快无创口腔免疫接种的发展。另外，这种技术可使人自我施行免疫接种，并以粉末形式储存疫苗，将来方便偏远地区进行免疫接种。
阿拉巴马大学黏膜免疫学家Jiri Mestecky表示，MucoJet胶囊“看上去很有吸引力”。但Mestecky是坚定的肌肉注射拥护者，他认为新技术并不确定适用于所有人。而且，人类和兔子的脸颊组织并不相同，新技术能触发的人类免疫细胞可能更少。“在人类实验中，颊区免疫并没有这么有效。”他说。
此外，Mestecky提到，与注射不同，每人对口腔喷雾的吸收力不同，因此难以制定统一的疫苗剂量标准。
Aran则表示，该团队将进一步调整溶剂、喷嘴直径和喷雾压力，并计划在较大型动物身上测试用黏膜喷射推送真正的疫苗产品。他们希望MucoJet胶囊能在5年至10年内投放市场。
原始出处：
Kiana Aran, Marc Chooljian, et al. An oral microjet vaccination system elicits antibody production in rabbits. Science Translational Medicine. 08 Mar 2017
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