橄榄枝健康: 针对脊髓灰质炎病毒的单次注射疫苗

麻省理工学院研究人员开发的一种新型纳米粒子疫苗可以帮助全球根除脊髓灰质炎。这种疫苗只需一次注射即可提供多剂量疫苗，可以更容易地为巴基斯坦及其他发现该疾病的国家的偏远地区的儿童提供免疫接种。

虽然根据疾病控制中心的统计，1988至2013年间全球报告的脊髓灰质炎病例数量下降了99%，但这种疾病尚未完全消除，部分原因是由于难以接触到边远地区的儿童给他们需要进行2-4次脊髓灰质炎疫苗注射以增强免疫力。

麻省理工学院Koch综合癌症研究所的研究科学家Ana  Jaklenec说，“拥有能引发全面保护的一次性疫苗对于实现根除非常有价值。”该研究的高级作者之一。 麻省理工学院David H.  Koch研究所教授罗伯特兰格也是这项研究的高级作者，该研究成果于5月21日在美国国家科学院的论文集中发表。Stephany  Tzeng，前麻省理工学院博士后，现在是约翰霍普金斯大学医学院的研究助理是该论文的主要作者。

“我们对本文的方法和结果感到非常兴奋，我希望有一天能够为世界各地的患者带来更好的疫苗，”朗格说。 全球根除  没有针对脊髓灰质炎病毒的药物，约1%的病例进入神经系统，导致瘫痪。第一种脊髓灰质炎疫苗也被称为Salk疫苗，是在20世纪50年代开发的。这种疫苗由病毒的灭活版本组成，通常是从2个月龄开始，以一系列2至4次注射的方式给予。1961年开发了一种口服疫苗，它只提供一剂保护，但在2-3次剂量时更有效。

口服疫苗由一种毒力降低但仍然存活的病毒组成，在大多数国家已经逐步淘汰，因为在极少数情况下，它可以变异为致病形式并引起感染。但是，在一些发展中国家仍然使用这种疫苗，因为滴注比服用儿童多次注射Salk疫苗更容易。

为了消除小儿麻痹成功的努力，口服疫苗必须彻底淘汰，以消除免疫人员感染病毒的机会。几年前，朗格的实验室收到了比尔和梅林达盖茨基金会的资助，试图开发一种可注射的疫苗，该疫苗只能给予一次，但可以携带多次剂量。

“目标是确保全球所有人都免疫，”Jaklenec说。“在这些难以到达的发展中国家的一些地区，儿童往往无法得到保护所必需的全系列镜头。”  为了制造单次注射疫苗，麻省理工学院团队将灭活脊髓灰质炎疫苗封装在一种名为PLGA的可生物降解聚合物中。这种聚合物可以设计成在一段时间后降解，使研究人员能够控制何时释放疫苗。  “总是有一点疫苗残留在表面或非常接近颗粒表面，一旦我们把它放入体内，表面上的任何东西都可以散开，这是最初的爆发，”

Tzeng说。“随着聚合物降解，随着时间的推移，颗粒位于注射部位，随着时间的推移，它们会在规定的时间点爆发释放疫苗，这取决于聚合物的降解速率。”  研究人员必须克服阻碍以前使用PLGA进行脊髓灰质炎疫苗递送的一个主要障碍：聚合物分解成称为乙醇酸和乳酸的副产物，这些酸可以伤害病毒，从而不再引发正确的种类的抗体反应。

为了防止这种情况发生，麻省理工学院团队为其颗粒添加了带正电的聚合物。这些聚合物起着“质子海绵”的作用，吸收了额外的质子，使环境酸性降低，使病毒在体内保持稳定。  成功的免疫接种  在PNAS研究中，研究人员设计了在注射时会产生初始破裂的颗粒，然后在约25天后再次释放颗粒。他们将这些颗粒注射到大鼠体内，然后将免疫大鼠的血液样本送到疾病控制中心进行检测。这些研究表明，用单次注射颗粒疫苗免疫的大鼠的血液样品具有抗脊髓灰质炎病毒的抗体应答，与来自接受两次Salk脊髓灰质炎疫苗注射的大鼠的抗体一样强或比来自其的抗体强。

研究人员表示，为了提供两剂以上的剂量，他们可以设计在注射和一个月后释放疫苗的颗粒，并将它们与注射时释放的颗粒混合并在两个月后混合，产生三次总剂量，每次一个月分开。研究人员在疫苗中使用的聚合物已经获得FDA批准用于人类，因此他们希望很快能够在临床试验中测试疫苗。  研究人员还在研究应用这种方法为埃博拉病毒和艾滋病毒等其他病毒创建稳定的单次注射疫苗。 该研究由比尔和梅林达盖茨基金会资助。