目前針對(duì)寨卡病毒 (ZIKV) 的候選疫苗包括滅活疫苗、載體疫苗、病毒樣顆粒疫苗和其他亞單位疫苗、DNA疫苗和信使 RNA (mRNA) 疫苗。滅活疫苗、載體疫苗和亞單位疫苗（通常會(huì)誘導(dǎo)病毒特異性免疫反應(yīng)）中的病毒顆粒或病毒衍生肽可能會(huì)受到預(yù)先存在的或重新產(chǎn)生的抗病毒免疫的影響，這會(huì)限制誘導(dǎo)的免疫反應(yīng)水平。對(duì)于不需要載體來(lái)遞送的疫苗（例如 mRNA 疫苗），病毒抗原在體內(nèi)的表達(dá)是相當(dāng)短暫的。因此，為了誘導(dǎo)強(qiáng)烈的抗病毒免疫反應(yīng)并保持有效的保護(hù)作用，它們需要重復(fù)給藥。此外，mRNA 很容易降解，因此 mRNA 疫苗需要冷鏈儲(chǔ)存，這是一個(gè)后勤限制，特別是在世界上較不富裕的地區(qū)。此外，基于納米顆粒的疫苗可以設(shè)計(jì)為在某種程度上控制抗原的封裝、遞送和釋放，并增強(qiáng)免疫反應(yīng)的效力和持續(xù)時(shí)間。盡管如此，實(shí)現(xiàn)抗原傳遞和激活的時(shí)空控制仍然很困難。
活病毒通常會(huì)比疫苗產(chǎn)生更強(qiáng)的免疫反應(yīng)，但感染的下游風(fēng)險(xiǎn)和免疫系統(tǒng)對(duì)病毒的快速清除使得使用活病毒作為疫苗具有挑戰(zhàn)性。
近日，浙江大學(xué)唐?？怠⑼鯐杂旰蛙娛驴茖W(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院侯利華等人報(bào)道了一種新的策略：一種自佐劑水凝膠捕獲活的ZIKV病毒。成果發(fā)表在Nature Biomedical Engineering上。
圖|包埋的活寨卡病毒作為疫苗
研究人員通過(guò)簡(jiǎn)單地將活 ZIKV 顆粒（帶負(fù)電）與殼寡糖（帶正電并充當(dāng)免疫佐劑）、氯化鈣、碳酸氫鈉和聚天冬氨酸混合來(lái)制備疫苗?；旌衔镌?4 °C 下保持溶液狀態(tài)，這有利于其可注射性和儲(chǔ)存。在健康小鼠皮下注射后，混合物在體溫下經(jīng)歷快速的溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變，形成留在注射部位的水凝膠。作者表明，水凝膠的結(jié)構(gòu)將 ZIKV 顆粒限制在注射部位，并防止病毒從材料中泄漏。
實(shí)際上，水凝膠疫苗不會(huì)在小鼠中誘導(dǎo) ZIKV 感染。相反，它建立了一個(gè)工程化的炎癥生態(tài)位，觸發(fā)免疫細(xì)胞浸潤(rùn)到支架中，病毒顆粒被浸潤(rùn)的免疫細(xì)胞吞噬，以及浸潤(rùn)的抗原呈遞細(xì)胞遷移到引流淋巴結(jié)。該制劑引發(fā)了強(qiáng)大而長(zhǎng)期的體液和細(xì)胞抗病毒免疫。
圖|疫苗的表征
在ZIKV感染的小鼠模型中，與滅活的ZIKV混合佐劑（PolyI:C 或明礬）相比，單次劑量的具有活 ZIKV 的水凝膠產(chǎn)生 ZIKV 特異性中和抗體滴度更快且水平更高。研究人員還評(píng)估了含有或不含佐劑的含有滅活ZIKV 顆粒的水凝膠的功效。作者發(fā)現(xiàn)，含有包埋的無(wú)活性病毒的水凝膠制劑引發(fā)的免疫反應(yīng)不如含有活ZIKV的制劑引起的免疫反應(yīng)。
圖|局部激活和抗原呈遞
圖|淋巴結(jié)免疫激活
該研究結(jié)果表明，將活病毒捕獲到這種皮下生物材料“庫(kù)”中是安全有效的。因此，可以利用自佐劑水凝膠疫苗來(lái)遞送一系列病毒作為針對(duì)傳染病的免疫。此外，配方的簡(jiǎn)單性將允許快速生產(chǎn)疫苗，這將有利于生產(chǎn)菌株特異性疫苗，從而在單劑量下獲得持久的保護(hù)。殼聚糖可能會(huì)引發(fā)過(guò)敏反應(yīng)，但其他多糖可能會(huì)提供類似的包埋和輔助功能，并保留將活病毒轉(zhuǎn)化為疫苗的顆粒包埋水凝膠的物理化學(xué)特性。
參考文獻(xiàn)：
Hao, H., Wu, S., Lin, J. et al. Immunization against Zika by entrapping live virus in a subcutaneous self-adjuvanting hydrogel. Nat. Biomed. Eng (2023).
https://doi.org/10.1038/s41551-023-01014-4
