細(xì)胞的免疫反應(yīng)

展望未來，研究人員計(jì)劃在多次給藥后檢查肺部運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力學(xué)，并研究基于細(xì)胞的免疫反應(yīng)。Pasqualini說：“重要的是要注意，所有這些工作都是在前模型中進(jìn)行的，因此我們期待將我們的方法應(yīng)用于應(yīng)用，例如針對(duì)肺部給藥或基于肺部的疫苗接種。” 

研究人員在概念驗(yàn)證研究中證明，用于疫苗的基于噬菌體的吸入遞送系統(tǒng)可在小鼠和非人靈長類動(dòng)物中產(chǎn)生有效的抗體反應(yīng)，而不會(huì)引起肺損傷。研究結(jié)果表明，安全有效的肺部輸送系統(tǒng)有一天可以用于抗呼吸道疾病的疫苗和治療劑。結(jié)果顯示在12月10日的Med雜志上。

新澤西州羅格斯癌癥研究所的共同研究作者瓦迪·阿拉普說：“這種轉(zhuǎn)化策略可能使治療劑或疫苗更有效地遞送，同時(shí)減少毒性副作用的發(fā)生率。” “在正在進(jìn)行的研究中，我們希望這項(xiàng)工作將在開發(fā)針對(duì)性疫苗和療法以阻止呼吸道傳染病蔓延中發(fā)揮關(guān)鍵作用，可能是針對(duì)當(dāng)前的CO-VID-19大流行，特別是在服務(wù)水平低下的人群中。”

相對(duì)于其他給藥途徑，尤其是在開發(fā)針對(duì)呼吸道感染的疫苗或治療劑方面，肺部給藥具有許多優(yōu)勢(shì)，因?yàn)橐呙缰苯拥竭_(dá)感染部位?；谖氲囊呙缃臃N是無針且微創(chuàng)的，對(duì)于多次給藥尤其有吸引力。通過實(shí)現(xiàn)比基于針頭的疫苗更快的起效，它可以提高治療生物利用度，同時(shí)減少潛在的副作用。

共同研究者解釋說：“肺中非常廣泛且可及的細(xì)胞表面層高度血管化，通過避免胃腸道和肝臟的藥物代謝酶，可以以更高的濃度快速吸收整個(gè)循環(huán)中的分子。”新澤西州羅格斯癌癥研究所的Renata Pasqualini。“由于肺不斷暴露于空氣中的病原體，它們可能具有很高的免疫防御活性，因此代表了針對(duì)空氣傳播的病原體進(jìn)行免疫保護(hù)的有效場所。”

肺部輸送可以預(yù)防引起諸如結(jié)核病，流感，埃博拉，麻疹和COV-ID-19等疾病的空氣傳播病原體。但是這種方法尚未得到廣泛采用，部分原因是基本的生理機(jī)制仍然未知?；卮疬@個(gè)問題對(duì)于設(shè)計(jì)廣泛使用的通用肺部輸送系統(tǒng)至關(guān)重要。

在這項(xiàng)新研究中，Arap和Pasqualini設(shè)計(jì)并驗(yàn)證了一種安全，有效的肺部輸送系統(tǒng)，該系統(tǒng)可用于多種翻譯應(yīng)用，并展示了其工作原理。該方法涉及使用噬菌體，即可以感染細(xì)菌細(xì)胞并在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的病毒。在某些類型的疫苗中，攜帶肽的噬菌體顆粒用于觸發(fā)保護(hù)性免疫反應(yīng)。

在實(shí)際實(shí)施方面，噬菌體顆粒在惡劣的環(huán)境條件下非常穩(wěn)定，與傳統(tǒng)的疫苗生物試劑方法相比，其大規(guī)模生物試劑具有*的成本效益。此外，與通常被滅活的常規(guī)基于肽的疫苗不同，新的肺部遞送系統(tǒng)對(duì)發(fā)展中國家的現(xiàn)場應(yīng)用沒有繁瑣，嚴(yán)格或昂貴的冷鏈要求。“此外，噬菌體顆粒用途廣泛，可以通過標(biāo)準(zhǔn)分子生物學(xué)技術(shù)進(jìn)行遺傳工程改造，” Arap說。

首先，研究人員篩選并鑒定出一種肽-CAKSMGDIVC-該肽可以有效地將噬菌體顆粒穿過肺屏障并進(jìn)入血流。具體而言，當(dāng)肽與肺氣道內(nèi)襯細(xì)胞表面上的受體α3β1整聯(lián)蛋白結(jié)合并被其內(nèi)化時(shí)，在其表面顯示出CAKSMGDIVC的噬菌體顆粒會(huì)被人體吸收。吸入展示CAKSMGDIVC的噬菌體顆粒的吸入引發(fā)了針對(duì)小鼠和非人類靈長類動(dòng)物的噬菌體顆粒的強(qiáng)大抗體反應(yīng)，而不會(huì)損害肺部。

這組作者說，新的肺部遞送系統(tǒng)安全有效，并且在開發(fā)針對(duì)空氣傳播病原體的疫苗和治療劑方面具有*優(yōu)勢(shì)。噬菌體顆粒誘導(dǎo)非常強(qiáng)而持久的免疫反應(yīng)，而不會(huì)產(chǎn)生毒性副作用。因?yàn)樗鼈儾荒茉谡婧思?xì)胞內(nèi)復(fù)制，所以與其他基于病毒的經(jīng)典疫苗接種策略相比，它們的使用通常被認(rèn)為是安全的。實(shí)際上，噬菌體顆粒已被用作抗多藥耐藥細(xì)菌的抗生素和疫苗載體。