抗击新冠肺炎：三角研究人员研制出潜在的可吸入疫苗
发布日期：研究人员创造了一种可吸入的 COVID-19 疫苗，该疫苗在室温下可稳定保存长达三个月，专门有效地针对肺部，并允许通过吸入器自行给药。
研究人员还发现，这种疫苗的传递机制——一种名为 LSC-Exo 的肺源性外泌体——比目前使用的基于脂质的纳米粒子更能有效地逃避肺部粘膜内层，并且可以与基于蛋白质的纳米颗粒有效地结合使用。疫苗。
北卡罗来纳州立大学 Randall B. Terry Jr. 再生医学杰出教授、北卡罗来纳州立大学/北卡罗来纳大学教堂山联合生物医学工程系教授 Ke Cheng 与北卡罗来纳大学教堂山分校和杜克大学的同事一起领导了这项研究疫苗原型的开发从概念验证到动物研究。
“我们想要解决与疫苗交付相关的几个挑战，”程说。 “首先，通过肌肉注射注射疫苗进入肺部系统的效率较低，因此会限制其功效。吸入疫苗将增加其对抗 COVID-19 的功效。
“其次，目前配方中的 mRNA 疫苗需要冷藏并需要经过培训的医务人员来运送。一种在室温下稳定且可以自行注射的疫苗将大大减少患者的等待时间以及大流行期间医疗行业的压力。然而，为了使其通过吸入发挥作用，有必要重新制定输送机制。”
为了将疫苗直接输送到肺部，研究人员使用了肺球状细胞（LSC）分泌的外泌体（Exo）。外泌体是纳米大小的囊泡，最近被认为是一种极好的药物递送手段。
首先，研究人员研究了 LSC-Exo 是否能够在整个肺部输送蛋白质或 mRNA“货物”。研究人员将 LSC-Exo 的分布和保留与类似于目前用于 mRNA 疫苗的脂质纳米颗粒的纳米颗粒进行了比较。在一篇论文中 细胞外囊泡研究人员证明，与合成脂质体颗粒相比，肺源性纳米颗粒在将 mRNA 和蛋白质货物递送到细支气管和深层肺组织方面更有效。
接下来，研究人员通过用来自 LSC-Exo 的一部分刺突蛋白（称为受体结合域或 RBD）装饰 LSC-Exo 的外部，创建并测试了一种可吸入的、基于蛋白质的病毒样颗粒 (VLP) 疫苗。 SARS-CoV-2 病毒。描述该研究的论文发表于 自然生物医学工程.
“疫苗可以通过多种方式发挥作用，”程说。 “例如，mRNA 疫苗会向你的细胞传递一个脚本，指示它产生针对刺突蛋白的抗体。另一方面，这种 VLP 疫苗将一部分刺突蛋白引入体内，触发免疫系统产生针对刺突蛋白的抗体。”
在啮齿动物模型中，RBD 修饰的 LSC-Exo 疫苗 (RBD-Exo) 会引发 RBD 特异性抗体的产生，并在注射两剂疫苗后保护啮齿动物免受活 SARS-CoV-2 感染。此外，RBD-Exo 疫苗在室温下保持稳定三个月。
研究人员指出，虽然这项工作很有希望，但外泌体的大规模生产和纯化仍然存在挑战。 LSC 是用于生成 RBD-Exo 的细胞类型，目前正由同一研究人员进行 I 期临床试验，用于治疗退行性肺病患者。
“吸入式疫苗将赋予粘膜和全身免疫，更方便储存和分发，并且可以大规模自我注射，”程说。 “因此，尽管扩大生产仍面临挑战，但我们相信这是一种有前途的疫苗，值得进一步研究和开发。”
这项工作得到了美国国立卫生研究院和美国心脏协会的支持。北卡罗莱纳州立大学已就这些出版物中报道的技术申请了临时专利，该专利权已独家授权给由程共同创立的北卡罗来纳州初创公司 Xsome Biotech。
(C) 北卡罗来纳州立大学
原文来源： WRAL 技术线