科技日报记者 张佳星
进入秋冬季，温差较大，皮肤和呼吸道易受刺激，引发过敏反应。近日，由国家纳米科学中心与合作研究团队原创研发的新型纳米疫苗在国际期刊发表后引发关注，该疫苗不仅治好了过敏性鼻炎小鼠，而且4个月后再被过敏原刺激也未复发。
新型纳米疫苗和现有的抗过敏疗法有什么不同？它是怎么起作用的？对哪种过敏原有效？9月5日，科技日报记者采访了研究团队。
与现有的抗过敏疗法有什么不同？
“新型纳米疫苗由两个相对独立的模块组成，一部分是‘免疫教育模块’，另一部分是‘抗原模块’。”论文通讯作者、国家纳米科学中心研究员聂广军告诉科技日报记者，纳米技术的应用让二者得以首次在疫苗中实现融合。
过敏是免疫系统的过度激活，可以耐受的蛋清、花粉等物质被视为“入侵物”，诱发过激免疫反应，造成过敏。市面上的“鼻炎针”靶向诱发炎症的分子，压制炎症但无法治本。
“如果免疫系统能够识别这些抗原是无害的，那么过敏就不会发生。”论文通讯作者、国家纳米科学中心副研究员赵瑞芳说，病毒的疫苗是“教育”免疫系统识别病毒抗原有害，而新型纳米疫苗是“教育”免疫系统识别蛋清、花粉等是无害的，从源头入手避免过敏发生。
“人体具有天然诱导耐受的能力，其中最典型的场所是肠道。”论文通讯作者、首都医科大学教授陈汉清解释，肠道免疫系统中具有耐受功能的树突状细胞，能够区分“无害信号”和“危险信号”；“无害信号”不激发炎症，就会被调节性免疫细胞的表面蛋白“记住”，进而建立长期免疫低反应状态。
因此，新型纳米疫苗的治疗逻辑是把抗原精准地递送到具有耐受诱导能力的树突状细胞，也就是肠道附近，实现对免疫系统的高效“教育”，让它识别到花粉等物质是无害的。
它是怎么起作用的？
为抗原寻找好的递送“舱”是第一步。“在不被胃液等分解的基础上，递送‘舱’也不能白去一趟，肠道微生物群丰富，要在分解后对其产生驱动作用。”聂广军解释，经过反复对比，团队锁定了一种可发酵的膳食纤维β右旋糖酐。它到了肠道才能降解，因此在前半程起到保护抗原作用，后半程会因被降解而“变身”，起到帮助免疫教育的作用。
团队以右旋糖酐为核心材料，将过敏原抗原包载于纳米结构内部，开发了纳米膳食纤维（NDF）递送平台，实现抗原保护、肠道递送、免疫微环境调控的协同作用。
“我们通过优化纳米制备技术将NDF的大小控制在90纳米左右，让封装效率超过96%。”论文第一作者、国家纳米科学中心博士生王泽铭表示，NDF在微生物中高效发酵后产生的物质为免疫系统提供了舒缓的“非炎症环境”，起到了“友好介绍”的作用，帮助抗原快速实现“无害”识别。
研究过程中，团队进行了严谨的验证工作，不仅证明了“纳米疫苗能降低过敏症状”，而且通过对治疗后小鼠的分子水平分析，明确了肠道免疫稳态的建立，完成了免疫细胞从肠到鼻的迁移示踪，为纳米疫苗的作用机理建立了扎实的证据体系。
对不同过敏原都有效吗？
“我们最开始选用的是模式过敏原OVA（卵清蛋白），但生活中的过敏原有很多种，比如花粉过敏、尘螨过敏等。”论文第一作者、国家纳米科学中心博士后覃裕婷说，团队进一步验证了NDF平台的普适性，将纳米疫苗的抗原“芯”替换为艾草花粉提取物，发现模型小鼠的症状得到缓解，并在细胞水平实现了辅助性T细胞的增加。
由于花粉过敏与哮喘密切相关，团队在进一步的实验中发现，纳米疫苗还能够缓解下呼吸道过敏性疾病，在哮喘动物模型中改善了肺功能。
针对不同的过敏患者，基于NDF平台，纳米疫苗的“芯”可以有针对性地替换。“这种抗原可替换性，为多抗原和个体化免疫治疗提供了可能。”论文通讯作者、北京大学第一医院教授刘俊秀表示，现实中的过敏患者对多种抗原致敏，纳米平台有望同时装载多个主要过敏原，形成“一个平台、多种抗原”的组合式耐受治疗。未来，甚至可以根据患者的过敏原谱制备个体化疫苗。
“我本人也深受过敏困扰，当前的治疗一直以压制为主，压不住就会复发，让人不胜其烦。”聂广军说，纳米疫苗的策略是将治疗目标“从炎症控制转向免疫教育”，不让患者永远依赖药物来压制过敏反应，而是试图让免疫系统重新学习如何接纳无害抗原。
谈及临床应用，聂广军表示，从动物实验走向人体试验还需要开展很多验证工作，如是否存在非预期免疫抑制、人体最佳剂量是多少等长期安全性问题。如果相关转化环节得到验证，该平台有望进一步进入临床试验，并探索其作为新型口服抗原特异性免疫治疗平台的价值。
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