可吸入纳米捕获剂提高新冠疫苗有效性

来源: 《中国科学报》 2021-08-27 04:30:15

(记者温才妃通讯员姚臻)近日,苏州大学功能纳米与软物质研究院教授刘庄、陈倩以及上海市肺科医院教授杨洋团队合作,开发了一种可吸入的含人血管紧张素转化酶2(hACE2)的纳米捕获剂。该药物能与人体内的宿主细胞竞争结合SARS-CoV-2,由此保护人体宿主细胞免受感染。该成果发表于美国《国家科学院院刊》。

目前疫苗主要通过产生S蛋白表面的中和抗体来保护宿主免受感染。然而,S蛋白会不断突变,其与hACE2受体的亲和力增加,病毒的感染性和传播力也随之提高。病毒突变会使疫苗的有效性降低。

团队设计的这种含有hACE2的纳米捕获剂,可以有效避免病毒变异带来的疫苗失效问题。其思路并不是在人体内产生抗体以中和病毒,而是通过摄入hACE2,与人体内hACE2受体竞争,抢先一步与病毒结合,因此其中和效果不受S蛋白突变的影响,并且对不同的病毒突变株均有效。研究者还在纳米捕获剂中加入了一种黏膜黏附辅料——透明质酸,即玻尿酸,来延长药物在肺部中的滞留时间,以此增强抑制病毒的作用,并降低给药频率。

无创吸入式纳米囊泡具有对人体造成的不良反应较弱且给药方便等优势,被认为在治疗肺部疾病方面颇具前景。然而,气道黏液在清除异物过程中清理掉包括纳米药物在内的物质,导致药物效果大打折扣。添加黏膜黏附辅料是现在较流行的降低黏膜纤毛清除率的方法。此次研究者尝试了3种黏膜黏附辅料:聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮以及透明质酸,最终发现透明质酸在延长药物滞留时间上的效果、增强抑制病毒效力方面的作用最佳。

为显著提高药物在储存过程中的稳定性和运输的便利性,研究团队引入冻干保护剂蔗糖,将该纳米捕获剂做成冻干粉质地,使其能在常温下运输,大大增加了临床应用的可行性。实验发现,添加了透明质酸以及冻干保护剂的纳米颗粒在保护小鼠肺组织免受假病毒感染中显示出良好效果。团队下一步将测试该纳米捕获剂抵抗真病毒的效果。

[ 责编:武玥彤]

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