96   2021-09-03 16:24

医工院研发吸入式纳米喷雾技术为呼吸道粘膜防护开辟新途径

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本站讯 近期,天津大学医学工程与转化医学研究院研发了一种可吸入式的纳米喷雾技术,可通过吸入接种可诱导比常规肌肉注射更强的呼吸道黏膜免疫保护效果,从而阻断病毒通过呼吸道侵入机体。这种可吸入纳米喷雾技术也有望为预防呼吸道病毒提供新的借鉴。

SARS-CoV-2引起的新冠疫情(COVID-19),在过去一年中对全球公共卫生产生了极大影响,目前疫苗研发取得了重大突破,多款COVID-19疫苗获批上市并投入使用。SARS-CoV-2病毒主要通过呼吸道进行传播,已上市的几款疫苗均采用肌肉注射,这种免疫方式难以有效诱导呼吸道粘膜免疫。同时,注射具有疼痛感,会给受试者带来不适,特别是在卫生条件欠佳的地方甚至会有注射感染的风险。而各种新冠病毒突变株的出现,也给现有疫苗使用方式提出了新的挑战。

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呼吸道粘膜是防止呼吸道病毒入侵的第一道屏障,激活粘膜免疫以保护机体免受病毒感染非常重要。受此启发,本工作设计了一种新型纳米喷雾技术,其中包含的“衣壳”由可高效结合肺泡细胞的肺表面活性剂脂质体(bio-PS)组成,解决了常规呼吸道接种时疫苗难以进入机体的缺陷;与PS外层连接的抗原-受体结合域(Receptor binding domains, RBD)作为“刺突蛋白”分布于仿病毒颗粒的最外层,尽可能模拟了病毒单一抗原的天然空间结构;仿病毒颗粒核心中的Poly(I:C)核酸作为免疫佐剂可刺激Toll样受体3 (Toll-like receptor 3, TLR3)的天然免疫通路,以更安全的方式提高免疫系统的激活效果。

动物实验结果表明,吸入式接种相较于肌肉注射和皮下注射可更强地激活呼吸道黏膜免疫,使呼吸道粘膜中具有更高滴度的分泌型免疫球蛋白A(SIgA),可有效中和病毒并阻止其通过呼吸道进入机体。由于该技术仅由脂质体、RBD和Poly(I:C)三种成分组成,因此具有较好的安全性。喷雾接种方式也更加安全舒适,易于被受试者接受。这种可吸入纳米喷雾技术有望为预防呼吸道病毒提供新的借鉴。

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上述研究成果以“Inhalable Nanovaccine with Biomimetic Coronavirus Structure to Trigger Mucosal Immunity of Respiratory Tract Against COVID-19”为题,于2021年8月正式出刊于Chemical Engineering Journal(中科院一区TOP期刊,IF 13.273;3月在线发表)。该论文的第一单位为天津大学医学工程与转化医学研究院,医工院郑斌副教授和彭文畅硕士研究生为该论文的共同第一作者。


(编辑 董玥欣)