• 发布日期：2021-03-22
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子科生物报道：许多病毒通过粘膜表面(如呼吸道内壁)感染宿主。麻省理工学院的研究人员现在已经开发出一种疫苗策略，可以创造出一支在粘膜表面随时待命的T细胞大军，对病毒入侵提供更快的反应。

研究人员表示，他们可以通过给小鼠注射一种经过修饰的疫苗，使其与自然存在于粘液中的一种蛋白质结合，从而在小鼠的肺部诱发一种强烈的记忆T细胞反应。这可以帮助疫苗穿过黏膜屏障，比如肺的内壁。

这项研究的资深作者，麻省理工学院和哈佛大学拉根研究所的成员Darrell Irvine教授表示，”在这篇文章中,我们重点关注对病毒或癌症有用的T细胞反应，我们的想法是利用白蛋白作为一种特洛伊木马，帮助疫苗穿过粘膜屏障“。除了保护肺部免受病原体感染外，这种吸入式疫苗还可以用于治疗癌症向肺部转移，甚至可以从一开始就预防癌症的发展。

原麻省理工学院博士后Kavya Rakhra是今天发表在《科学免疫学》上的这项研究的主要作者。其他作者包括技术助理Wuhbet Abraham和Na Li，博士后Chensu Wang，Kelly Moynihan博士，Nathan Donahue和Alexis Baldeon。

原地响应

大多数疫苗是以肌肉组织注射的方式注射的。然而，大多数病毒感染发生在粘膜表面，如肺、上呼吸道、生殖道或胃肠道。在这些部位建立一道坚固的防线可以帮助身体更有效地抵御感染。

在某些情况下，肌肉注射的疫苗可以在粘膜表面引起免疫，但有一个普遍的原则，如果从粘膜表面接种疫苗，往往会在该部位引起更强的保护。不幸的是，还没有强大的技术来增强粘膜表面的免疫反应，专门保护粘膜表面。

目前已经有一种经批准的流感鼻腔疫苗和伤寒口服疫苗，但这两种疫苗都是由减毒活病毒组成的，它们能更好地跨越粘膜屏障。 Irvine的实验室想要寻找一种替代品：肽疫苗，它有更好的安全性，更容易生产，但更难以通过粘膜屏障。

为了使肽疫苗更容易输送到肺部，研究人员转向了他们在2014年的一项研究中首次探索的一种方法。在那篇论文中， Irvine和他的同事们发现，将肽疫苗附着在血液中的白蛋白上，可以帮助肽在淋巴结中聚集，在那里它们可以激活强烈的T细胞反应。和大多数传统疫苗一样，这些疫苗都是注射的。

在新研究中，研究人员考察了白蛋白是否也能帮助肽疫苗穿过诸如肺周围的粘膜屏障。白蛋白的功能之一是帮助维持肺部的渗透压，它可以很容易地通过肺周围的上皮组织。

为了验证这一想法，研究人员将一个能与白蛋白结合的“脂质尾巴”连接到对抗牛痘病毒的肽疫苗上。该疫苗还包括一种常用的佐剂，称为CpG，它有助于激发更强的免疫反应。

疫苗经气管内给药，模拟吸入暴露。研究人员发现，与肌肉注射同一种白蛋白修饰的疫苗相比，吸入式给药在小鼠肺部产生的记忆T细胞增加了25倍。实验表明，当小鼠在几个月后接触到牛痘病毒时，肌肉注射疫苗没有保护作用，而所有气管给药疫苗的动物都受到了保护。

针对肿瘤

研究人员还测试了一种预防癌症的粘膜疫苗。他们用黑色素瘤细胞上发现的一种肽来免疫小鼠。当接种的小鼠暴露于转移性黑色素瘤细胞时，肺中的T细胞能够消除它们。研究人员还表明，该疫苗可以帮助缩小现有的肺肿瘤。

这种局部反应使我们有可能开发出针对肿瘤细胞上常见抗原的疫苗，以防止肿瘤在特定器官内形成。

“在病毒和肿瘤实验中，我们利用了这个想法，这些记忆T细胞在肺中储存，并在粘膜屏障处时刻候命。一旦肿瘤细胞出现，或者一旦病毒感染目标细胞，T细胞就可以立即清除它，”Irvine说。这种策略也可以用于制造针对其他病毒的粘膜疫苗，如艾滋病毒、流感或sars - cov -2。他的实验室现在正在使用同样的方法，以SARS-CoV-2为目标，制造一种能在肺部引发强烈抗体反应的疫苗。

该研究由科赫研究所和达纳法伯/哈佛癌症中心的桥梁项目资助;大理石癌症纳米医学中心;密歇根大学、麻省理工学院和哈佛大学的拉根研究所;和国立卫生研究院