《自然·生物技術》：瑞士開發出廉價高效的納米疫苗

瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）的生物工程研究人員開發出一種新型納米粒子，并已獲得ZL。利用這種納米粒子能更有效地傳送疫苗，且更少副作用，成本也比現有疫苗技術低得多。這項成果刊登在《自然—生物技術》（Nature Biotechnology）期刊9月16日的網絡版上。
 
這個疫苗傳送平臺表面上只是一個納米技術和化學的簡單組合，但它與目前的疫苗方法相比具有巨大的優勢。這項技術使人們只需一次注射就可給肝炎、瘧疾等疾病接種疫苗。而且，一劑疫苗只需花一美元，這對發展中國家的公共衛生事業來說將產生突破性的影響。
 
接種就是給人體注射非病毒形式的病原體或來自病原體的分子（稱為抗原），免疫系統對此產生反應，摧毀病原體然后形成一個病原體的“記憶”。其后當一個病毒形式的病原體出現時，記憶體排斥并且迅速消滅入侵者。大多數疫苗能夠抵御病毒或細菌，但研究人員也在探索將疫苗技術作為殺死癌細胞的一種方式。
 
隨著技術的發展，目前免疫反應僅僅由來自病毒或細菌的單個蛋白就可觸發。最近的研究還表明，獲得持久免疫力的最佳途徑，是將一種抗原直接傳送到專門的免疫細胞——樹突狀細胞（DC）。
 
這一技術尚未應用于臨床，因為在定位DC時還要克服兩個困難：第一，注射通常采用皮下注射或肌肉注射，但這些部位的樹突狀細胞數量有限，因此通過單次注射獲得足夠的免疫應答非常困難；第二，激活樹突狀細胞時需要同時捆綁傳送一個某種形式的“危險信號”，否則免疫系統會置之不理。目前的辦法是模仿免疫系統已知的細菌分子，但這可能會引起毒副作用。EPFL研究團隊制作的納米粒子則完全克服了這些局限性。這個納米粒子非常小，僅25納米，一旦注射后它們流經皮膚的細胞外基質，然后沿直線到達淋巴結。在幾分鐘內，它們激活的DC分子的濃度將數幾千倍于DC在皮膚中的濃度，由此誘發的免疫反應非常強烈而且有效。
 
研究人員還為這種納米粒子設計了特殊的化學涂層來模擬細菌細胞壁的表面化學特性。DC不僅能識別出它是一個特殊的入侵者，還知道它是外來的，這時一個低值通用免疫反應（稱為“補體”）就會觸發。這將導致一個特別強烈的免疫應答，且不會有任何令人不快的風險和毒副作用。
 
EPFL的研究人員稱，人們一直在尋找這樣的納米粒子，他們的思路是將激活補體作為一個危險信號，并利用慢間質流向淋巴結，這是一種全新的方法。但這也意味著這個納米粒子要比目前正在研制的任何東西都要小很多，在技術層面上，目前還沒有一家實驗室能夠將如此多的功能集成到一個比現存的生物粒子要小的納米粒子中。一旦EPFL開發出這個配方，任何一個實驗室都可以制作出來。
 
普通納米疫苗技術要求在水中降解，因此需要昂貴的干燥和處理工藝。與此不同的是，EPFL開發的納米粒子只有在到達人體內時才會降解。它們是液態形式的，不需要冷藏，這樣準備和處理的成本就會降低，而且也便于運輸。這尤其適合發展中國家使用，因為成本和物流都是普及衛生事業的重要因素。
 
EPFL的研究團隊目前正在聯合瑞士熱帶研究所開展共同研究，以確定一種納米瘧疾疫苗的免疫反應強度和持久性，同時也將開展毒性研究。該小組也計劃利用這一技術來針對癌細胞開展研究。