前不久,全球首 款吸入用新冠疫 苗在中国获批作为加强针纳入紧急使用的消息,引发了各国科学界及各大媒体的广泛关注,让这种全新的新冠疫 苗接种方式进入公众视野。
*耶鲁大学知名学者岩崎明子在其个人社交账号发布了世界首 款吸入用疫 苗获批的消息,并贴图展示体验者用口部含住雾化杯杯口,通过“吸入”疫 苗进行接种
近期,有关吸入用新冠疫 苗获批的信息被广泛报道和转载。吸入疫 苗为何受到如此广泛的关注,口腔吸入和鼻喷疫 苗到底有何不同,两者所产生的黏膜免疫反应一样吗?今天我们就一起聊聊这些内容。
吸入用新冠疫 苗为什么受到如此广泛的关注?
原因有两方面。一方面,由于奥密克戎变异株极具免疫逃逸能力,且具有明显的上呼吸道感染特性,使得以诱导循环IgG抗体为主的肌注疫 苗难以预防病毒的感染。
另一方面,通过吸入用新冠疫 苗来诱导分泌型IgA为主的黏膜免疫抗体,在病毒有可能感染部位阻断新冠病毒的感染和传播,成为预防感染的关键步骤。
吸入疫 苗和鼻喷疫 苗有何相同之处?
无论是吸入疫 苗还是鼻喷疫 苗,它们最重要的一个优势是能够激发出强大的黏膜免疫。
鼻咽部是新冠病毒侵入到人体的第一个部位,但肌肉注射疫 苗诱导的IgG在该部位分布水平极低,也就难以抵抗病毒的侵入。
经口鼻吸入疫 苗可以诱导出呼吸道黏膜特有的分泌型IgA抗体,以弥补肌肉注射接种后中和抗体和IgG在口鼻咽喉部位分布水平极低的问题,从而使人体可以将新冠病毒阻隔在其入侵部位。因为奥秘克戎变异株一个突出特点是具有更强的传染力、扩散性及逃逸性,且极易造成大面积传播,所以使得口鼻吸入疫 苗的需求更为迫切。
有没有两种疫 苗免疫效果对比的研究?
我们来看这几项相关研究。
首先来看吸入用新冠疫 苗的动物研究。2022年1月,传染病领域期刊《新兴微生物与感染》(Emerging Microbes & Infections)发表题为《抗SARS-CoV-2的雾化吸入腺病毒载体疫 苗在恒河猴中的安全性、黏膜和全身免疫原性》文章[1]。
这项研究通过鼻内、雾化吸入和气管内气溶胶给药,从而评估不同黏膜免疫方式的效果。研究证实了雾化吸入在三个方面的显著优势:
第一、与其它给药途径相比,雾化吸入动物组引起的IgG和IgA反应均显著更强;
第二、雾化吸入组显示出最 佳的免疫持久性;
第三、雾化吸入方式接种引起了强大的系统和黏膜免疫反应,同时体现出对原始毒株和德尔塔变异株强烈的中和能力。
其次是今年6月加拿大麦克马斯特大学发表于《免疫学前沿》的一篇研究文章,文章题为《科学家证明吸入疫 苗比鼻喷雾剂具有更好的保护作用》[2]。研究发现,吸入疫 苗比鼻喷疫 苗能够提供更好的保护、激发更强的免疫反应。研究人员报告说,鼻喷雾剂主要到达鼻和喉,而吸入的气溶胶通过鼻道,将其输送到气道深处,在那里它们可以诱导广泛的保护性免疫反应。
*图片源自加拿大麦克马斯特大学官网;两者的主要区别在于吸入疫 苗可抵达肺部,因此可激发更强烈的免疫反应,鼻喷疫 苗无法到达肺部
最后再来看一个关于鼻喷疫 苗的新消息。本月11日,阿斯利康牛津鼻喷新冠疫 苗初步临床试验失败的消息被报道传播。评论称,一个可能问题是大多数喷雾最终可能会被吞咽并在胃中破坏,而不是刺激鼻子、喉咙和肺部的免疫系统。为了解决这个问题,可以考虑更高的浓度输送或重新配制,以便更多的液体黏附在呼吸道内壁上。
美国医药媒体Endpoint News报道
吸入疫 苗和鼻喷疫 苗还有哪些不同?
1 接种方式不同
①吸入疫 苗通过“口腔吸入至呼吸道”的方式进行接种。
②鼻喷疫 苗通过鼻腔喷射器的方式接种。
2 在人体中产生免疫作用的面积不同
①吸入疫 苗可使雾化后的疫 苗经过呼吸道,最终到达肺部,而肺部的黏膜免疫面积接近140m2,相当于一个住宅大户型的面积;
②鼻喷疫 苗发挥作用的部位主要是鼻腔和咽喉,而鼻黏膜面积只有160cm2,与前者吸入疫 苗相差一万倍。
如果我们用一个形象的对比,吸入疫 苗和鼻喷疫 苗在人体所作用的面积,就可以看成是标准足球场和一个角球区的面积对比(见下图)。要知道,更大的黏膜面积使得进入肺部的疫 苗能够更充分地激发机体的免疫应答。
3 所产生的雾化颗粒粒径大小不同
不同颗粒粒径所沉积的人体部位是有差异的,会影响免疫结果。具体而言,我们可参考《雾化吸入疗法在呼吸疾病中的应用专家共识》中对不同颗粒粒径所沉积部位的表述[3]:
5-10微米颗粒:主要沉积于口咽部;
3-<5微米颗粒:主要沉积于肺部;
<3微米颗粒:50%~60%沉积于肺泡。
我们再来看吸入疫 苗和鼻喷疫 苗所产生的颗粒粒径大小:
①吸入疫 苗:将疫 苗雾化为低速、均匀、大小一致、中位粒径3微米的气溶胶颗粒,可深入肺部并达到理想的肺内沉降率,以诱导免疫反应。
②鼻喷疫 苗:鼻喷雾剂所产生的液滴粒径基本在25~200微米[4],而这种粒径的液滴只能沉积于鼻咽部,这是鼻喷疫 苗无法抵达肺部的原因之一。
小结
无论是吸入疫 苗还是鼻喷疫 苗,都是对接种方式的探索与创新,正如前文所说,它们最大的优势就在于可以模拟病毒自然感染人体的过程,在呼吸道产生黏膜免疫,从而真正起到预防感染的作用。据伦敦健康分析公司Airfinity统计,全球约有100种黏膜免疫的新冠疫 苗正在开发中。其中,大约20种已经在人体中进行临床试验。
参考资料:
1.Xu F, Wu S, Yi L, et al. Safety, mucosal and systemic immunopotency of an aerosolized adenovirus-vectored vaccine against SARS-CoV-2 in rhesus macaques. Emerg Microbes Infect 2022; 11(1): 438-41.
2.https://brighterworld.mcmaster.ca/articles/going-all-the-way-scientists-prove-inhaled-vaccines-offer-better-protection-than-nasal-sprays/?utm_source=Facebook&utm_medium=Social&utm_campaign=BrighterWorld2022-23&utm_content=NA&dclid=CObEw7TEi_oCFUPB3godHdEBMg
3.中华医学会呼吸病学分会《雾化吸入疗法在呼吸疾病中的应用专家共识》制定专家组.雾化吸入疗法在呼吸疾病中的应用专家共识[J].中华医学杂志,2016,96(34):2696-2708
4.Kushwaha, S. K., Keshari, R. K., & Rai, A. K. (2011). Advances in nasal trans-mucosal drug delivery. Journal of applied pharmaceutical science, (Issue), 21-28.
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