使用長(zhǎng)度為100~1,000μm的微針可以將疫苗等具有大分子量的活性成分，無痛地通過角質(zhì)層，并且可以遞送到真皮層。由于真皮層內(nèi)存在免疫細(xì)胞，因此研究人員已積極研究如何使用微針遞送疫苗。目前，流感微針（MN）疫苗已進(jìn)入臨床前和臨床研究階段，且相關(guān)研究已發(fā)現(xiàn)，其與肌肉注射（IM）給藥可以達(dá)到相似的免疫功效。

據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，近期，韓國嘉泉大學(xué)生物納米技術(shù)系的研究人員開發(fā)了一種可實(shí)現(xiàn)抗原變體交叉保護(hù)的H3N2微針疫苗，相關(guān)研究成果以“Development of the H3N2 influenza microneedle vaccine for cross-protection against antigenic variants”為題發(fā)表于Scientific Reports期刊上。

由于H3N2病毒具有不斷變異的特性，因此研究人員在制備H3N2微針疫苗時(shí)考慮了兩個(gè)方面：（1）快速制備；（2）針對(duì)多種抗原變體的交叉保護(hù)。在過去的研究中，測(cè)量血凝素（HA）含量的方法需要標(biāo)準(zhǔn)抗體，但由于標(biāo)準(zhǔn)抗體的缺乏，往往無法實(shí)現(xiàn)針對(duì)突變型H3N2病毒的微針疫苗的快速制備。在這項(xiàng)研究中，研究人員通過高效液相色譜（HPLC）進(jìn)行H3N2微針疫苗的制備，該方法不使用抗體，且制備獲得的疫苗可產(chǎn)生針對(duì)多種抗原變體的交叉保護(hù)。

圖1 基于HA的HPLC分析用于H3N2流感病毒交叉保護(hù)的H3N2微針疫苗開發(fā)示意圖

圖2 H3N2涂層微針示意圖

利用FITC標(biāo)記的葡聚糖作為模型藥物，研究人員在豬皮上對(duì)制備獲得的H3N2微針疫苗進(jìn)行體外藥物遞送實(shí)驗(yàn)。在初始給藥后15至330分鐘觀察到熒光強(qiáng)度分布高于預(yù)設(shè)的閾值強(qiáng)度（圖3a），且微針表面熒光強(qiáng)度隨時(shí)間變化而變化（圖3b）。在初次給藥后30至60分鐘之間下降最為劇烈，給藥210分鐘后，大多數(shù)熒光信號(hào)即檢測(cè)不到。此外，F(xiàn)ITC-葡聚糖的擴(kuò)散速率受涂層從固體層溶解到凝膠然后變成液體溶液的階段的影響。隨著涂層溶解的進(jìn)行，F(xiàn)ITC-葡聚糖在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)緩慢地?cái)U(kuò)散到豬皮中。

圖3 （a）共聚焦顯微鏡在15、30、60、90、150、210、270和330分鐘時(shí)觀察到的微針表面熒光圖像（比例尺?=?200μm）；（b）從15到330分鐘，微針尖端表面的熒光強(qiáng)度變化。

接著，研究人員利用幾種不同的抗原變體，對(duì)H3N2微針疫苗的體內(nèi)交叉保護(hù)功效進(jìn)行了評(píng)估。通過監(jiān)測(cè)體重變化和存活率，研究了19-20A/KS/17H3N2微針疫苗對(duì)感染2015-16季節(jié)性H3N2流感病毒的小鼠的交叉保護(hù)作用。將疫苗分別接種于兩組小鼠，一組通過微針注射，另一組通過肌肉注射（IM）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩組的體內(nèi)功效相似，并且兩組的交叉保護(hù)功效也相似。

圖4 小鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn)時(shí)間軸。BALB/c小鼠用19-20A/KS/17H3N2微針疫苗（3μg/小鼠）皮內(nèi)免疫或用疫苗制劑（3μg/小鼠）肌肉內(nèi)免疫。在疫苗接種后3周，用鼠源性15-16A/SW/13 H3N2病毒感染小鼠。

圖5 （a）用鼠源性15-16A/SW/13 H3N2病毒感染后，監(jiān)測(cè)小鼠14天的體重變化和（b）存活率；（c）分別感染A/PE/09 H3N2、A/TX/12 H3N2和A/SW/13 H3N2病毒14天后，19-20A/KS/17 H3N2疫苗微針接種小組和IM接種小組的小鼠血清的中和抗體滴度。（d）分別感染A/PE/09 H3N2、A/TX/12 H3N2和A/SW/13 H3N2病毒14天后，19-20 A/KS/17 H3N2疫苗微針接種小組和IM接種小組小鼠體內(nèi)血凝抑制（HI）滴度。

總體而言，使用HPLC可能被證明是快速制備季節(jié)性H3N2流感微針疫苗的有效方法，也是對(duì)抗抗原變體的替代解決方案。

論文鏈接：
https://doi.org/10.1038/s41598-022-16365-2

審核編輯 ：李倩