2017年3月8日
Jon Cohen
挤压MucoJet装置会触发化学反应，如此疫苗便可喷射进入面部皮肤。
供图：Kiana Aran
优秀的厨师常强调，呈现方式最重要。对于疫苗研发者也是如此，他们知道疫苗不同的给药方式能显著影响疫苗效能。如今，研究者们设计了一种凝胶药丸，可以使疫苗以喷雾的形式进入面部皮肤下方组织的细胞中，就能启动黏膜免疫应答；而黏膜免疫应答反过来有助于阻止组织人类免疫缺陷病毒、人乳头瘤病毒、禽流感病毒及淋球菌等病原体通过口鼻或生殖器进入机体。
不同于注射疫苗，使用这种“微喷流（microjet）疫苗”不需要特定技巧。研究人员还认为，这个被他们称之为“MucoJet”的胶囊状装置可以引发独特的免疫应答，这是口服或注射疫苗无法做到的。“实际上这种疫苗可以直达口腔中的免疫细胞。”研究团队成员、凯克研究所的生物工程师Kiana Aran说。
MucoJet胶囊的外层小室装有5滴水；内层小室被一层膜分成两个贮液池，一个贮存疫苗——为了便于检测，研究人员使用了一种液态卵清蛋白（卵白蛋白的一种成分），另一个贮存粉末状柠檬酸及碳酸氢钠。使用时，在将MucoJet胶囊放入口腔前，同时按下外部和内部小室，水会渗入含有柠檬酸和碳酸氢钠粉末贮存池，产生二氧化碳气体——这是一个再熟悉不过的高中化学实验。1分钟后，泡沫气体将膜撑破，将一个活塞推入含有蛋白的间隔室，之后蛋白会从胶囊一端的喷嘴中以喷雾形式释放。（流感疫苗FluMist则通过喷射入鼻腔接种，不依赖喷雾的压力渗透入组织。）
加州大学伯克利分校的Aran和同事们用猪组织和活体兔子进行了概念验证实验。实验显示，与直接用滴管将液体滴在面颊相比，使用胶囊喷雾时卵清蛋白在颊组织的渗透量增加了7倍。同时抗卵清蛋白抗体浓度升高了3倍，研究团队将这一结果发表在了《科学·转化医学》（Science Translational Medicine）上。喷雾疫苗诱导产生了针对黏膜免疫系统的特异性抗体。研究人员认为，这种疫苗策略在大规模预防接种中蕴藏着“巨大潜力”，因为它比注射疫苗操作简单得多。
阿拉巴马大学的一位黏膜免疫学专家Jiri Mestecky认为MucoJet “引人注目”。但Mestecky即便作为黏膜疫苗的支持者，也并不确定MucoJet就会对人有效。他认为兔子与人的颊组织存在本质区别，人类颊组织中的能被疫苗刺激的免疫细胞相对更少。“在已有人体研究中，颊免疫并不十分有效。”他说。
此外，与注射疫苗不同的是，每个人对面部喷雾的吸收程度是不同的，使得难以统一疫苗剂量。他还指出，卵清蛋白是可溶性蛋白，与大多数疫苗中含有的特定蛋白相比，更易穿过黏膜。
Aran的团队表示能够通过调节溶剂、喷嘴直径和喷雾压力来补偿蛋白质间的溶解度差异。至于动物模型实验，研究人员希望可以在猴子或其他与人类更相似的动物中进行实验。
最后一个顾虑是喷雾瞄准的实际操作问题。在兔子实验中，研究人员不得不固定住MucoJet，将喷嘴面朝向动物的颊组织，而在为人类预防接种过程中，这一步骤显得十分繁琐。“在人体使用时，我希望能将喷雾疫苗当作放在颊组织旁的一根棒棒糖。”这就像为了吃药时更容易下咽，同时吃一勺糖一样。
翻译：谢梦莹
审校：董子晨曦
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