MIT突破LNP新用途!补上灭活脊灰疫苗致命短板,彻底终结脊灰传播有了新解法

日期:2026-06-10 19:23:37 / 人气:10


脊髓灰质炎,是人类史上极少数有望被彻底根除的传染病。自1988年全球启动消灭脊灰行动以来,野生脊灰病毒已大幅收敛,但根除目标始终差“最后一公里”。
2023年,阿富汗、巴基斯坦仍报告12例野生1型脊灰病毒确诊病例;更棘手的是,疫苗衍生脊灰病毒已突破地域限制,蔓延至32个国家、引发524例感染,成为全球脊灰清零的核心阻碍。
这场持续数十年的防疫攻坚战迟迟无法收官,根源并非病毒消杀难度过高,而是主流疫苗存在先天性技术短板。目前全球广泛接种的灭活脊灰疫苗(IPV)通过注射给药,可高效诱导人体产生血液IgG抗体,为接种者构筑重症防护屏障。
但它有一个致命缺陷:无法激活肠道黏膜的特异性IgA免疫应答。脊灰病毒的核心侵染、复制场所正是人体肠道,且主要通过粪口途径传播。这意味着传统IPV只能“保人不排毒”——能保护接种者免于发病,却无法阻止病毒在肠道内增殖、向外排泄传播,传播链条无法彻底切断,脊灰也就难以真正清零。
数十年来,全球科研界始终试图攻克这一黏膜免疫难题,但始终没有成熟、可落地的解决方案。直至2026年6月,麻省理工学院(MIT)Ana Jaklenec与Robert Langer团队在《Science Advances》发布重磅研究,凭借全新的Am80-LNP佐剂技术,给出了低成本、高效率的破局方案。
不改动现有疫苗!LNP解锁全新身份:肠道黏膜免疫专属佐剂
不同于传统疫苗改造思路,MIT团队的方案极具实用性:无需调整现有灭活脊灰疫苗(IPV)配方与生产工艺,仅通过联合注射一款新型脂质纳米颗粒(LNP)佐剂,即可将人体肠道脊灰特异性IgA抗体水平提升20倍,精准补齐IPV的肠道免疫短板。
这款创新LNP载体跳出了当下mRNA疫苗的应用范式,内部不包裹核酸物质,而是封装Am80(他米巴罗汀)小分子化合物。Am80是人工合成的维甲酸衍生物,最初获批用于复发难治性急性早幼粒细胞白血病治疗,相比天然全反式维甲酸,具备生物活性强10倍、毒性更低、化学稳定性更高的核心优势。
在免疫学机制中,维甲酸类物质拥有独特的“小肠印记效应”,这也是本次突破的核心原理:它可精准调控淋巴结内的T细胞、B细胞,促使免疫细胞表面表达α4β7、CCR9两种归巢受体。这两类受体如同精准导航标签,能引导免疫细胞定向迁移、定植于小肠黏膜,持续分泌特异性IgA抗体,构筑起阻断病毒复制、排泄的肠道第一道防线。
理论机制早已清晰,但游离态Am80始终无法落地临床应用,存在两大致命痛点:一是水溶性极差,直接注射需搭配有机溶剂,易引发人体局部组织毒性;二是药物半衰期短、体内降解速度快,需连续多日反复注射,临床操作难度极大、适用性极差。而LNP递送技术的成熟应用,彻底破解了这一困境。
缓释动力学制胜:节奏决定效果,精准匹配免疫应答周期
研究团队采用经典成熟的LNP配方(SM-102、DSPC、胆固醇、DMG-PEG2000)封装Am80,制备出粒径约110nm、药物包封率达78%的纳米颗粒。成品可稳定分散于缓冲液中,全程无需有机溶剂,从根源上解决了游离Am80溶解性差、局部毒性高的安全隐患。
为验证载体性能差异,团队同步制备了PLGA载体Am80纳米颗粒作为对照,两组核心差距不在于载药能力,而在于药物释放动力学节奏,也正是这一差异,让肠道免疫效果拉开4倍差距。
PLGA载体属于典型突释模式,1天内可释放90%的Am80,释药速度快、衰减极快;而Am80-LNP可实现长效缓释,5天内平稳释放80%药物,为免疫驯化提供充足时间窗口。
“小肠印记”免疫驯化的核心关键,是疫苗抗原与Am80信号的时间同步性:免疫细胞完成肠道归巢编程,需要同时接收两种信号刺激。PLGA快速释药后,疫苗抗原尚未完成免疫激活,体内Am80已消耗殆尽,信号错配导致驯化失效;而LNP的长效缓释特性,让有效药物浓度完整覆盖抗原呈递全周期,双信号协同作用,高效完成免疫细胞的肠道定向驯化。
为进一步验证靶向机制,团队利用荧光分子Cy5标记追踪颗粒体内分布:皮下注射6小时后,Am80-LNP精准富集于腹股沟引流淋巴结,72小时仍可检测到明显留存信号;脾脏、肾脏、肺部等器官无明显蓄积,证明其可精准靶向疫苗免疫应答的核心场所,且全身蓄积风险低。72小时后肝脏出现微量信号,属于纳米颗粒正常代谢途径,也为后续临床安全性评估明确了核心观测指标。
多重对照实验实锤:黏膜、全身免疫双向强化,无免疫损耗
本次研究以Wistar大鼠为模型,采用WHO认证的萨宾2型灭活脊灰疫苗(IPV-2),设置空白缓冲液、单独疫苗、疫苗+游离Am80、疫苗+Am80-PLGA、空白载体等多组对照。所有实验组均在第0、4、8周皮下接种疫苗,Am80统一采用1.8mg标准剂量,其中游离Am80需连续3天分次注射,研究以粪便特异性IgA抗体滴度作为肠道黏膜免疫核心评价指标。
量化实验结果极具突破性:依托曲线下面积(AUC)综合测算,Am80-LNP组肠道脊灰特异性IgA总量,是单独疫苗组的20倍、游离Am80组的3倍、Am80-PLGA组的4倍。而空白LNP、空白PLGA组未产生特异性IgA,彻底证实肠道免疫应答由Am80特异性诱导,与载体非特异性刺激无关。
该技术的临床实用价值极高:首次接种后仅2周,即可检测到显著的肠道黏膜抗体,能快速建立肠道防护,适配疫情暴发、医疗资源匮乏的偏远地区应急防疫需求。
最关键的突破是,Am80-LNP的加持完全不削弱、甚至优化了疫苗的全身免疫效果。检测数据显示,各组血清IgG、中和抗体均正常升高,且Am80-LNP组中和抗体滴度远超保护阈值。同时,该组大鼠体内干扰素-γ、肿瘤坏死因子-α、白介素等核心细胞因子显著上调,实现了更全面、更强效的全身免疫激活。
小肠组织免疫组化染色结果显示,Am80-LNP组肠道黏膜IgA阳性覆盖面积是其他对照组的2倍。长达20周的远期随访证实,大鼠粪便IgA、血清IgG、中和抗体始终维持在有效保护水平,这套联合方案可诱导长效、稳定的黏膜+全身双重免疫保护。简单来说,新技术不是用肠道免疫替换原有全身免疫,而是在传统IPV防护基础上,补齐了缺失数十年的肠道阻断能力。
打破行业技术壁垒,开辟通用黏膜佐剂新赛道
在此之前,全球无任何一款获批佐剂,能帮助注射型灭活脊灰疫苗有效激活肠道黏膜免疫。此前有团队尝试采用减毒大肠杆菌肠毒素dmLT作为IPV佐剂开展I期临床,但最终结果显示,实验组与单独疫苗组的粪便IgA水平、病毒排泄量无显著差异,技术攻坚彻底失败。让注射疫苗触发肠道黏膜免疫,一直是疫苗领域的世界级难题,而Am80-LNP首次在动物实验中完美填补了这一空白。
这项技术的价值不止局限于脊灰防疫。霍乱、伤寒、产肠毒素大肠杆菌感染、轮状病毒腹泻等高发传染病,均以肠道为核心侵染、传播载体,每年造成全球数亿人感染、数十万人死亡。现有相关疫苗要么口服接种效果不稳定,要么注射后无法产生足量肠道IgA,始终存在防疫短板。
而Am80-LNP可作为独立通用佐剂模块,无需改造各类注射型肠道病原体疫苗的抗原结构,理论上可广泛适配多款疫苗,通用化应用前景广阔。同时,LNP是经过mRNA疫苗大规模量产、临床验证的成熟递送平台,生产工艺稳定、产业化基础扎实,仅需针对性优化配方、释药速度、淋巴结靶向效率等参数,即可快速迭代落地。
结语:LNP跨界突破,为人类终结肠道传染病铺路
目前该研究仍存在待完善空间:动物实验结果需进一步在人体临床试验中验证,用药剂量、给药间隔、长期安全性仍需系统评估,维甲酸介导的人体小肠印记机制也需深入解析。
但不可否认的是,这项研究实现了从理论到工程化的关键跨越:让LNP摆脱mRNA专属载体的固有标签,升级为精准调控人体免疫应答的多功能工具。它补齐了灭活脊灰疫苗数十年的致命短板,有望彻底切断脊灰传播链条,助力人类实现彻底根除脊灰的终极目标,同时为全球肠道类传染病的疫苗研发,开辟了一条全新的技术赛道。
参考资料:Eshaghi et al. Am80-lipid nanoparticles serve as an enteric mucosal adjuvant following parenteral immunization with inactivated polio vaccine[J]. Science Advances,2026,12:eaea5433.

作者:汇丰娱乐




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