新型鼻喷疫苗可有效预防H5N1禽流感

为降低禽流感大范围传播风险，美国圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员研发出一种通过鼻腔而非注射接种的疫苗。在仓鼠和小鼠身上进行的测试显示，这种鼻内疫苗能激发强烈的免疫反应，并在接触H5N1病毒后有效预防感染。该团队还解决了禽流感疫苗面临的一个关键难题：既往季节性流感感染或接种疫苗产生的免疫力，有时会削弱对新流感疫苗的免疫反应。而研究发现，即便在已具有流感免疫力的动物中，这种鼻内疫苗仍能保持有效性。相关研究成果于1月30日发表在《细胞报告医学》（Cell Reports Medicine）期刊上。该研究的共同资深作者、华盛顿大学医学院约翰·T·米利肯医学系教授雅科·布恩（Jacco Boon）博士表示：“这种特定类型的禽流感已存在一段时间，但它跨物种传播到美国奶牛身上这一独特且完全出乎意料的事件，明确表明我们应做好大流行可能发生的准备。我们研发的这种通过鼻腔和上呼吸道接种的疫苗——而非人们习惯的手臂注射疫苗——既能预防上呼吸道感染，也能预防重症。由于它从源头上预防感染，因此可能提供更好的传播防护。”更新禽流感疫苗技术 尽管已有禽流感疫苗，但它是基于较旧的病毒株设计的，可能对当前的H5N1病毒株效果不佳，且未广泛普及。为研发更有效的疫苗，布恩及其同事借鉴了华盛顿大学医学院此前开发的鼻内疫苗技术，该技术由研究共同作者、医学教授赫伯特·S·加瑟（Herbert S. Gasser）医学博士迈克尔·S·戴蒙德（Michael S. Diamond）和放射肿瘤学教授大卫·T·居里尔（David T. Curiel）医学博士共同研发。基于同一平台研发的新冠疫苗自2022年起已在印度投入使用，并于去年获得美国的临床试验批准。设计与病毒匹配的免疫反应 为使疫苗有效发挥作用，免疫系统必须能快速识别目标病毒。为此，布恩与研究共同作者、医学副教授伊娃-玛丽亚·施特劳赫（Eva-Maria Strauch）博士（其专长为抗病毒和蛋白质设计）从已知可感染人类的H5N1病毒株中筛选蛋白质。他们利用这些病毒蛋白质的共同特征，设计出一种优化抗原——即能引发免疫反应的病毒部分。该抗原被植入一种无害、非复制型腺病毒中，后者作为疫苗的递送系统。这种抗原设计和腺病毒递送方法与新冠鼻内疫苗所采用的方法高度相似。动物研究中的强效保护 在仓鼠和小鼠身上测试这种鼻内疫苗时，研究人员观察到其对H5N1感染具有近乎完全的保护作用。不出所料，现有的季节性流感疫苗对禽流感几乎没有防御作用。在两种动物模型中，鼻喷雾疫苗比传统肌肉注射方式接种的同种疫苗提供更强的保护。值得注意的是，即便低剂量接种该疫苗，且随后接触高浓度病毒，疫苗仍保持高效性。阻断鼻肺感染 通过鼻腔接种疫苗能在全身产生强烈的免疫反应，尤其在鼻腔通道和呼吸道中活性极高。布恩指出，这种方法相比注射疫苗具有一大优势：能在鼻和肺提供更好的保护，这可能同时减少重症发生和感染传播。研究共同资深作者戴蒙德表示：“我们已证明，这种由华盛顿大学医学院构思、设计并进行初步测试的鼻内疫苗递送平台，能阻止H5N1感染在鼻和肺中立足。将疫苗直接递送到最需要防护呼吸道感染的上呼吸道，可能会打破感染和传播的循环。这对于减缓H5N1以及其他流感毒株和呼吸道感染的传播至关重要。”在额外实验中，研究人员检查了既往流感感染或接种疫苗产生的免疫力是否会影响H5N1疫苗的效果。他们发现，即便存在既往流感免疫力，鼻内疫苗仍能持续提供强效保护。这是实际应用中的一个重要因素，因为除幼儿外，大多数人已因既往流感接触而具有免疫记忆。鼻内疫苗的下一步计划 研究团队计划在动物和模拟人类免疫组织的类器官中开展进一步研究。他们还在研发疫苗的更新版本，旨在进一步降低既往季节性流感免疫力的影响，并增强抗病毒反应。本研究得到人类免疫学合作中心（U19AI181103）和传染病结构生物学研究中心（75N93022C00035）的支持。布恩实验室获得诺瓦瓦克斯公司（Novavax Inc）用于流感病毒疫苗研发的资金，以及艾伯维公司（AbbVie Inc）的非相关资金支持。M.S.D.（迈克尔·S·戴蒙德）担任英博思（Inbios）、整数生物（IntegerBio）、阿卡盖拉医药（Akagera Medicines）、葛兰素史克（GlaxoSmithKline）、默克（Merck）和莫德纳（Moderna）的顾问或科学顾问委员会成员。戴蒙德实验室通过与莫德纳的赞助研究协议获得非相关资金支持。