最近,江苏农科院兽医所搞出了个大动静,专门针对猪流行性腹泻病毒(PEDV)研发的口服疫苗有了突破性进展。PEDV是一种厉害的肠道冠状病毒,能让刚出生的小猪仔拉肚子、呕吐、脱水,甚至直接把它们给弄死,致死率最高能达到100%,这给全球养猪业带来了沉重的打击。目前市面上能买到的疫苗主要是靠肌肉注射,虽然管用,但没法直接激活肠道里的黏膜免疫,这对预防PEDV来说已经有点力不从心了。相比之下,口服疫苗就方便多了,既能方便给药,还能直接调动肠道里的防御系统。不过,这种给药方式也有不少麻烦事儿,比如胃酸会把疫苗分解掉、胃肠道里有好多屏障挡着、疫苗在肠道里待不住、抗原递呈效率也不高。要是能找到一种既能穿过这些屏障又能高效激活全身免疫和黏膜免疫的递送系统,PEDV防控的难题就能迎刃而解。 兽医所的李彬研究员带着团队联手南京工业大学的任丽莉教授团队,在这个领域有了新发现。他们在国际期刊Materials Today Bio(影响因子10.2)上发表了一篇文章,标题是“Liposomal Hydrogel-Based Oral Vaccine Delivery for Targeted Induction of Intestinal Mucosal Immunity”。他们针对口服疫苗存在的核心技术瓶颈,搞了一个新花样:把甘露糖修饰过的阳离子脂质体和PEDV抗原、视黄酸(RA)佐剂混在一起后包在巯基化海藻酸钠做成的凝胶微球里,弄出了一个PR-MLip@Gel系统(图1)。 这个系统可真是厉害:甘露糖修饰的脂质体能通过静电作用死死抓住抗原,精准找到肠道里的巨噬细胞和抗原递呈细胞;外面的巯基化海藻酸钠凝胶就像个保护罩一样,能扛住胃酸的攻击,还能让疫苗更好地粘在肠道黏膜上,多停留一会儿;体系里带的视黄酸又能促进分泌型IgA细胞分化。 实验结果显示这玩意儿挺管用:在pH1.2的模拟胃液里泡两小时抗原释放不超过15%;到了pH6.8的肠液里它就会迅速溶解释放抗原(图2)。在小鼠身上实验也很亮眼:它能让肠道淋巴细胞里的α4β7和CCR9受体大量表达,把免疫细胞都吸引到肠道里来;血清、粪便还有肠道灌洗液里的PEDV特异性IgA抗体水平都很高(图3)。 最后还得拿小猪做验证:攻毒后给这组口服疫苗的猪没怎么拉肚子;直肠里排毒少、病毒载量也低;血清里IgA和IgG抗体都高;肠子里分泌的IgA是对照组的3.8倍(图4)。解剖看下来也是一马平川:免疫组的猪肠道结构完好无损,只有极少数病毒细胞;没免疫的猪肠子都变薄了绒毛也没了。 这说明这种口服疫苗能给小猪提供很强的主动保护力。总之他们这套脂质体凝胶微球系统突破了胃酸破坏、靶向性差、黏膜免疫不强这些难关,能同时调动全身和黏膜的防御力量。而且这个平台很通用、容易扩展,以后其他肠道病原体也能用这个思路来研发疫苗。 南京工业大学的李志伟和范宝超研究员是第一作者,李彬和任丽莉是通讯作者。这次研究是靠国家重点研发计划项目和江苏省农业自主创新资金项目的资助才完成的。