Nature：中国可吸入疫苗技术的重大飞跃

一种用于吸入疫苗的新型“纳米-微复合”递送概念:它将可生物降解的微胶囊与显示多种抗原的蛋白质纳米颗粒结合在一起，从而诱导广谱免疫反应，扩大疫苗保护范围。

　　

近年来，研究人员在开发传染性呼吸道疾病疫苗方面取得了重大进展。然而，这些疫苗大多是通过肌肉注射进行的，主要是诱导体液免疫反应，并依靠血液抗体来中和病毒。不幸的是，这种方法不能触发粘膜免疫反应，也不能在呼吸道中建立强大的免疫屏障。此外，目前疫苗中常用的佐剂，例如铝佐剂，不能诱导细胞免疫反应，在对抗快速病毒突变方面无效。目前疫苗的液体形式需要严格的低温储存条件，两剂或三剂疫苗接种计划也影响整体疫苗接种率。

因此，中国科学院的研究人员利用“纳米微复合材料”结构开发了一种创新的可吸入单剂量疫苗。这种疫苗有效地阻断呼吸道感染，适用于冷藏条件有限的地区，是疫苗技术的一大进步。

中国科学院过程工程研究所(IPE)的研究人员提出了一种新的“纳米-微复合”疫苗递送概念。基于这一思路，他们开发了一种采用纳米微复合多层结构的单剂量干粉可吸入疫苗平台，并已在实验室成功制备，该疫苗已在动物模型中显示出阻断呼吸道病毒感染和传播的有效效果。这一平台为防治未来新出现的传染病和流行病带来了巨大希望。这项研究今天(12月13日)发表在《自然》杂志上。

单剂干粉吸入疫苗的构建及作用机制

疫苗由组装好的纳米颗粒组成，这些纳米颗粒包含展示SARS-CoV-2 RBD抗原的蛋白质类霍乱毒素B亚基，这些亚基被包裹在微胶囊中，微胶囊的大小适中，有利于肺泡传输、持续抗原释放和抗原提呈细胞摄取。这种独特的纳米-微米耦合结构有利于免疫反应的诱导。

跨学科合作产生新的疫苗平台

国际政治政治学院生化工程国家重点实验室的Wei Wei教授和MA Guanghui教授与病原体与生物安全国家重点实验室的王恒良教授和朱丽教授进行了跨学科合作，开发了一个新的疫苗平台来应对这些挑战。 

这个平台结合了可生物降解的微球和蛋白质纳米颗粒。这些纳米颗粒表面可以同时显示多种抗原，从而诱导广谱免疫反应，扩大疫苗保护范围。由于抗原呈递的灵活性，它还允许快速和方便地开发其他呼吸道病毒疫苗。

该平台独特的纳米微复合结构通过促进高性能输送，使肺部有效的免疫反应成为可能。一旦抗原纳米颗粒被释放，它们就能被抗原呈递细胞有效地吸收。这种干粉疫苗大大降低了储存和运输成本，使其适用于冷藏设施有限的地区，从而提高了免疫率。

长期免疫和潜在的临床转化

此外，疫苗中抗原的持续释放诱导持久的体液、细胞和粘膜免疫，只需一次吸入。随后，研究人员与中国医学科学院医学生物学研究所何占龙教授合作，建立了空气传播防护、密切接触防护和空气传播阻断模型，描述了吸入疫苗对预防病毒感染和传播的益处。

Wei教授说:“这种纳米微系统的组成部分使用天然蛋白质和经批准的聚合物材料，疫苗的有效性和安全性已在非人类灵长类动物中进行了系统研究，表明其在临床转化方面具有巨大潜力。”

参考文献:Inhaled SARS-CoV-2 vaccine for single-dose dry powder aerosol immunization” by Tong Ye, Zhouguang Jiao, Xin Li, Zhanlong He, Yanyan Li, Fengmei Yang, Xin Zhao, Youchun Wang, Weijin Huang, Meng Qin, Yingmei Feng, Yefeng Qiu, Wenhui Yang, Lingfei Hu, Yaling Hu, Yu Zhai, Erqiang Wang, Di Yu, Shuang Wang, Hua Yue, Yishu Wang, Hengliang Wang, Li Zhu, Guanghui Ma and Wei Wei, 13 December 2023, Nature.