吸入式納米噴霧技術給呼吸道黏膜穿上“防護服”

科技日報記者 陳曦 通訊員 趙暉

近日，天津大學醫學工程與轉化醫學研究院（簡稱“天津大學醫工院”）研發了一種可激發呼吸道黏膜免疫保護的吸入式納米噴霧技術，以阻斷病毒通過呼吸道途徑侵入機體。實驗對比數據顯示，這種可吸入納米噴霧接種方式與肌肉注射相比，能誘導相同水平的免疫球蛋白（IgG）抗體產生，更加重要的是能特異性激活呼吸道黏膜免疫，產生更高滴度的分泌型免疫球蛋白（SIgA），使呼吸道黏膜具有更強的保護作用，有望為預防呼吸道病毒提供新的借鑑。上述研究成果近期刊登在《化學工程期刊》。

據瞭解，新冠病毒主要通過呼吸道進行傳播，而呼吸道黏膜是防止呼吸道病毒入侵的第一道屏障，激活黏膜免疫以保護機體免受病毒感染至關重要。但目前的疫苗均為注射接種式免疫，故必須去專門指定機構由專業醫務人員進行接種，此外還有疼痛和易感染的風險，給受試者帶來了諸多不適。

天津大學醫工院研發團隊通過構建仿新冠病毒納米顆粒開發了一種新型納米噴霧技術。該仿病毒顆粒由“衣殼”、“刺突蛋白”和“核酸”三部分組成。其中仿病毒顆粒的“衣殼”由仿生肺表面活性脂質體組成，當肺部本身存在的表面活性蛋白與仿生肺表面活性脂質體結合，仿病毒顆粒可被高效轉運進入肺巨噬細胞中，解決了常規呼吸道接種時疫苗難以進入機體的缺陷；“核酸”Poly（I：C）是一種免疫佐劑，作為免疫激活“幫手”，能夠高效活化Toll樣受體3（TLR3）通路，觸發多種免疫激活細胞因子的分泌，從而調動多種免疫細胞來提高疫苗的免疫應答效率；脂質體外層通過催化共價連接的新冠病毒抗原受體結合域（RBD）蛋白可作為仿病毒納米顆粒的“刺突蛋白”。

通過這種模仿新冠病毒結果的方式可以聚集和提供大量抗原，解決了新冠病毒抗原免疫原性低的缺點，增強了疫苗的免疫激活效果。該文的第一作者、天津大學醫工院副教授鄭斌表示，這一結構完全模擬了新冠病毒的尺寸、結構和感染方式，可更加高效的激活機體的呼吸道黏膜免疫，以獲得更好的抗新冠病毒感染效果。

動物實驗結果表明，吸入式接種相較於肌肉注射和皮下注射可特殊的激活呼吸道黏膜免疫，使呼吸道中T、B淋巴細胞被有效活化，並在呼吸道黏膜中檢測到高滴度的抗SARS-CoV-2的分泌型免疫球蛋白（SIgA），以高效中和通過呼吸道侵入的病毒，阻止其進入體內。由於其成分清晰、簡單，該技術具有較好的安全性和普適性。噴霧接種方式也更加安全舒適，易於被受試者接受。

這種可吸入的納米噴霧技術有望為預防呼吸道病毒提供新的途徑。據悉，目前該科研成果已與企業對接，開展合作研究，以期進行臨牀試驗。

（受訪者供圖）