細胞的免疫反應

展望未來，研究人員計劃在多次給藥后檢查肺部運輸的動力學，并研究基于細胞的免疫反應。Pasqualini說：“重要的是要注意，所有這些工作都是在臨床前模型中進行的，因此我們期待將我們的方法應用于臨床應用，例如針對肺部給藥或基于肺部的疫苗接種。” 

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

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

相對于其他給藥途徑，尤其是在開發針對呼吸道感染的疫苗或治療劑方面，肺部給藥具有許多優勢，因為疫苗直接到達感染部位。基于吸入的疫苗接種是無針且微創的，對于多次給藥尤其有吸引力。通過實現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，同時減少潛在的副作用。

共同資深研究者解釋說：“肺中非常廣泛且可及的細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循環中的分子。”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，因此代表了針對空氣傳播的病原體進行免疫保護的有效場所。”

肺部輸送可以預防引起諸如結核病，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制仍然未知。回答這個問題對于設計廣泛使用的通用肺部輸送系統至關重要。

在這項新研究中，Arap和Pasqualini設計并驗證了一種安全，有效的肺部輸送系統，該系統可用于多種翻譯應用，并展示了其工作原理。該方法涉及使用噬菌體，即可以感染細菌細胞并在細菌細胞內復制的病毒。在某些類型的疫苗中，攜帶肽的噬菌體顆粒用于觸發保護性免疫反應。

在實際實施方面，噬菌體顆粒在惡劣的環境條件下非常穩定，與傳統的疫苗生產方法相比，其大規模生產具有極高的成本效益。此外，與通常被滅活的常規基于肽的疫苗不同，新的肺部遞送系統對發展中國家的現場應用沒有繁瑣，嚴格或昂貴的冷鏈要求。“此外，噬菌體顆粒用途廣泛，可以通過標準分子生物學技術進行遺傳工程改造，” 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入血流。具體而言，當肽與肺氣道內襯細胞表面上的受體α3β1整聯蛋白結合并被其內化時，在其表面顯示出CAKSMGDIVC的噬菌體顆粒會被人體吸收。吸入展示CAKSMGDIVC的噬菌體顆粒的吸入引發了針對小鼠和非人類靈長類動物的噬菌體顆粒的強大抗體反應，而不會損害肺部。

這組作者說，新的肺部遞送系統安全有效，并且在開發針對空氣傳播病原體的疫苗和治療劑方面具有獨特優勢。噬菌體顆粒誘導非常強而持久的免疫反應，而不會產生毒性副作用。因為它們不能在真核細胞內復制，所以與其他基于病毒的經典疫苗接種策略相比，它們的使用通常被認為是安全的。實際上，噬菌體顆粒已被用作抗多藥耐藥細菌的抗生素和疫苗載體。