脊髓灰质炎病毒示意图。[Thomas Leach/科学图片库/Getty Images]
注射型脊髓灰质炎疫苗已被证实可有效预防发病，但阻断病毒传播的效果不及口服脊灰疫苗（oral polio vaccine, OPV）。原因是脊灰病毒通常经被污染的食物或水传播，首先进入胃肠道，而口服疫苗可在胃肠道诱导黏膜免疫（mucosal immunity）应答。目前已有多个国家停用口服脊灰疫苗，因其存在极低的致病风险；此外，接种注射型脊灰疫苗的个体即使无临床症状，仍可能传播病毒。
麻省理工学院主导的一项研究数据显示，对注射型脊灰疫苗进行改造后，或可使其同样诱导黏膜免疫应答，从而在不具备口服脊灰疫苗风险的前提下，为脊灰根除工作提供支持。相关研究细节发表于《科学·进展》（Science Advances），论文题为《Am80-脂质纳米粒可作为灭活脊灰疫苗胃肠外免疫的肠道黏膜佐剂》。
麻省理工学院科赫综合癌症研究所首席研究员Ana Jaklenec博士解释了本研究的核心思路：“接种注射型疫苗的个体虽不会发病，但仍可能传播这种高传染性病毒。黏膜免疫可减少病毒脱落，理想状态下可完全阻断该过程。”
该团队开发的改良疫苗由注射型灭活脊灰疫苗（inactivated polio vaccine, IPV）联合纳米颗粒佐剂组成，该佐剂可引导免疫细胞迁移至肠道黏膜层。研究细节显示，Jaklenec团队与哈佛医学院的研究团队合作，后者既往研究已证实，使用维生素A衍生物作为疫苗佐剂，可刺激免疫细胞迁移至胃肠道。
这种名为Am80的佐剂虽可诱导强免疫应答，但存在一个缺陷：需连续多日注射，不适用于大多数疫苗接种项目。为避免反复接种，研究人员采用脂质纳米粒（lipid nanoparticle, LNP）作为递送载体，可在数日内缓慢释放佐剂。
获得改良疫苗后，研究人员进一步在大鼠中开展验证实验。实验中，研究人员为大鼠注射标准灭活脊灰疫苗，同时单独注射包载于脂质纳米粒中的Am80，并分别在第4周和第8周对大鼠进行加强免疫。
注射后，脂质纳米粒会富集于淋巴结，与同时接触脊灰疫苗抗原的B细胞、T细胞相互作用。该相互作用可刺激免疫细胞表达两种表面蛋白，引导其迁移至胃肠道；此外，B细胞可分泌免疫球蛋白A（immunoglobulin A, IgA）抗体，通过覆盖黏膜表面发挥抗感染的屏障作用；同时大鼠血液中可产生免疫球蛋白G（immunoglobulin G, IgG）抗体，与标准注射型脊灰疫苗诱导的抗体类型一致。
总体来看，与单独接种灭活脊灰疫苗相比，联合接种疫苗和该佐剂的大鼠体内黏膜免疫所需的抗体水平提升了2倍。论文第一作者、麻省理工学院博士后Behnaz Eshaghi博士表示：“通过将包载Am80的脂质纳米粒作为佐剂，我们既保留了灭活脊灰疫苗的安全性，又可诱导通常仅能通过口服脊灰疫苗获得的黏膜免疫。”
后续研究中，团队计划在其他大动物模型中测试混合了疫苗与佐剂的改良制剂。更广泛来看，Am80及同类佐剂可助力研究人员开发针对其他胃肠道感染病原体，或肺部、生殖道感染性疾病的改良疫苗。
专业注释
- 黏膜免疫：覆盖于黏膜表面的局部免疫防御体系，是机体抗感染的第一道防线
- 脂质纳米粒（LNP）：常用的药物递送载体，可实现活性成分的缓释与靶向递送
- IgA抗体：分泌型免疫球蛋白，是黏膜免疫的核心效应分子