吸入疫苗在小鼠和非人类灵长类动物中诱导快速、强烈的免疫反应
研究人员在一项概念验证研究中证明，一种基于噬菌体的疫苗吸入输送系统在小鼠和非人灵长类动物中产生强有力的抗体反应，而不会造成肺损伤。这一发现表明，一种安全有效的肺输送系统有一天可以用于预防呼吸道疾病的疫苗和治疗。研究结果发表在12月10日的杂志上地中海．
新泽西州罗格斯癌症研究所的Wadih Arap说:“这种转化策略可能会更有效地提供治疗方法或疫苗，同时降低毒副作用的几率。”“在正在进行的研究中，我们希望这项工作将在开发有针对性的疫苗和治疗方法方面发挥关键作用，以阻止呼吸道传染病的传播，可能针对目前的COVID-19大流行，特别是在服务不足的人群中。”
肺给药与其他给药途径相比有许多优点，特别是在开发针对呼吸道感染的疫苗或治疗方法方面，因为疫苗直接到达感染部位。基于吸入的疫苗接种是无针和微创的，这是特别有吸引力的管理多剂量。它提高了治疗的生物利用度，同时通过实现比针接种疫苗更快速的起效来减少潜在的副作用。
新泽西州罗格斯癌症研究所的Renata Pasqualini解释说:“肺中非常广泛和可接近的细胞表面层是高度血管化的，这可以通过避免胃肠道和肝脏的药物代谢酶，以更高浓度快速吸收整个循环中的分子。”“因为肺部不断暴露在空气中的病原体中，它们可能有很高水平的免疫防御活动，因此是免疫保护对抗空气中病原体的有效部位。”
肺部分娩可以预防空气传播的病原体，这些病原体会导致结核病、流感、埃博拉病毒、麻疹和COVID-19等疾病。但这种方法并没有被广泛采用，部分原因是潜在的生理机制在很大程度上仍然未知。回答这个问题对于设计一个将军至关重要肺输送系统应用广泛。
在这项新研究中，Arap和Pasqualini设计并验证了一种安全有效的肺输送系统，该系统可用于广泛的转化应用，并展示了其工作原理。这种方法涉及到噬菌体的使用，噬菌体是一种可以感染细菌细胞并在细菌细胞内复制的病毒。在某些类型的疫苗中，携带多肽的噬菌体颗粒被用来触发保护性免疫反应。
首先，研究人员筛选并确定了一种肽- caksmgdivc，它可以有效地将噬菌体颗粒穿过肺屏障进入血液。具体来说，在其表面显示CAKSMGDIVC的噬菌体颗粒在肽结合并通过其受体α3β1整合素内化时被吸收到体内，该受体位于肺气道细胞表面。吸入caksmgdivc显示噬菌体颗粒引发了小鼠和噬菌体颗粒的强大抗体反应非人灵长类动物，而不会损害肺部。
根据作者的说法，新的肺输送系统是安全有效的，对开发针对空气传播病原体的疫苗和治疗方法具有独特的优势。噬菌体颗粒诱导非常强烈和持续的免疫反应，而不产生毒副作用。由于它们不会在真核细胞内复制，与其他经典的基于病毒的疫苗接种策略相比，它们的使用通常被认为是安全的。事实上，噬菌体颗粒已被用作抗生素对抗多重耐药细菌和作为疫苗几十年的运营商。
在实际实施方面，噬菌体颗粒在恶劣环境条件下具有高度稳定性，与传统疫苗生产方法相比，其大规模生产具有极高的成本效益。此外，与经常失活的传统多肽疫苗不同，新的肺部给药系统对发展中国家的现场应用没有繁琐、严格或昂贵的冷链要求。“此外,噬菌体粒子是万能的，可以通过标准的分子生物学技术进行基因工程，”阿拉普说。
接下来，研究人员计划检查多次剂量后肺运输的动力学，并研究基于细胞的免疫反应。“值得注意的是，所有这些工作都是在临床前模型中进行的，因此我们期待着将我们的方法转化为临床应用，如肺部靶向药物交付或以肺部为基础的疫苗接种，”帕斯夸里尼说。
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