发布日期： 2024年08月14日
来源：Science Advances
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对仓鼠的研究表明，针对鼻腔和口腔的疫苗可能对抑制呼吸道感染的传播至关重要。
COVID-19疫苗在病毒出现后的几个月内迅速开发出来，这是现代科学的一项重大成就，挽救了数百万人的生命。但是，尽管疫苗在减少疾病和死亡方面发挥了作用，但它们却无法结束这场大流行，因为它们有一个明显的弱点:它们无法阻止病毒的传播。
圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员进行的一项新研究表明，针对病毒进入点(鼻和口)的下一代疫苗可能能够做到传统疫苗无法做到的事情:遏制呼吸道感染的传播并防止传播。研究人员使用了基于华盛顿大学技术的鼻用COVID-19疫苗，该疫苗已被批准在印度使用，并授权Ocugen在美国进一步开发。研究人员发现，接种疫苗的仓鼠发生感染后不会将病毒传染给其他仓鼠，打破了传播循环。相比之下，已经批准的注射疫苗未能阻止病毒的传播。
7月31日发表在《科学进展》(Science Advances)杂志上的研究结果进一步证明，将所谓的粘膜疫苗喷进鼻子或滴进嘴里，可能是控制流感和COVID-19等呼吸道感染的关键，这些感染会继续传播，并导致重大疾病和死亡。
资深作者、分子微生物学、病理学和免疫学教授Jacco Boon博士说:“为了防止传播，你需要把上呼吸道的病毒量控制在较低水平。一开始的病毒越少，如果你咳嗽、打喷嚏，甚至只是对着别人呼吸，你感染别人的可能性就越小。这项研究表明，在限制病毒在上呼吸道的复制和防止病毒传播给下一个个体方面，粘膜疫苗优于注射疫苗。在流行病或大流行的情况下，这就是你想要的那种疫苗。”
事实证明，开发能够控制鼻腔病毒水平的疫苗具有挑战性。流感病毒、SARS-CoV-2(引起COVID-19的病毒)和呼吸道合胞病毒(RSV)等病毒在鼻腔中迅速繁殖，并在初次接触后几天内在人与人之间传播。传统的注射疫苗产生的免疫反应可能需要一周的时间才能完全形成，而且在鼻子中的效力远不如在血液中的效力，这使得鼻子对快速繁殖、快速传播的病毒相对没有保护。
原则上，直接喷洒或滴入鼻腔或口腔的疫苗可以限制病毒的繁殖，从而通过在最需要的地方引发免疫反应来减少传播。但事实证明，收集粘膜疫苗确实能减少传播的证据是很棘手的。动物传播模型尚未建立，考虑到一个典型的人在任何一天遇到的次数和种类，追踪人与人之间的传播是极其复杂的。
在这项研究中，Boon及其同事开发并验证了一个利用仓鼠进行社区传播的模型，然后用它来评估粘膜疫苗接种对SARS-CoV-2传播的影响。(与小鼠不同，仓鼠天生容易感染SARS-CoV-2，因此它们是进行传播研究的理想实验动物。)
研究人员用实验室版本的批准的COVID-19疫苗对仓鼠组进行了免疫:印度使用的鼻用iNCOVACC或注射的辉瑞疫苗。相比之下，一些仓鼠没有免疫。研究人员给接种疫苗的仓鼠几周时间，让它们的免疫反应完全成熟，然后用SARS-CoV-2感染其他仓鼠，然后将接种疫苗的仓鼠与感染的仓鼠一起放置8小时。实验的第一步模拟了接种疫苗的人与COVID-19患者接触的经历。
在与感染的仓鼠擦肩8小时后，大多数接种疫苗的仓鼠都被感染了。14只接受鼻腔疫苗的仓鼠中有12只(86%)的鼻子和肺部发现了病毒，16只接受注射疫苗的仓鼠中有15只(94%)的鼻子和肺部发现了病毒。重要的是，虽然两组中的大多数动物都被感染了，但它们的感染程度不同。接受鼻腔免疫的仓鼠呼吸道中的病毒水平比接受注射或未接种疫苗的仓鼠低100至10万倍。这项研究没有评估动物的健康状况，但之前的研究表明，这两种疫苗都能降低COVID-19导致严重疾病和死亡的可能性。
实验的第二步产生了更惊人的结果。研究人员将接种疫苗的仓鼠随后感染，并将它们与健康的接种疫苗的仓鼠和未接种疫苗的仓鼠放在一起8小时，以模拟病毒从接种疫苗的人传染给其他人的过程。
没有一只接触鼻腔注射过疫苗的仓鼠被感染，不管注射过疫苗的仓鼠是否接种过疫苗。相比之下，与注射疫苗的仓鼠接触的仓鼠中，大约有一半感染了病毒——同样，与接受者的免疫状态无关。换句话说，通过鼻子接种疫苗——而不是通过注射——打破了传播的循环。
Boon说，这些数据可能很重要，因为世界正在为目前在奶牛中引起爆发的禽流感可能适应人类并引发流感流行的可能性做准备。一种可注射的禽流感疫苗已经存在，华盛顿大学的一个研究小组正在研制一种用于鼻腔的禽流感疫苗。
“粘膜疫苗是呼吸道感染疫苗的未来，”Boon说。“从历史上看，开发这种疫苗一直具有挑战性。对于我们需要的免疫反应以及如何引发免疫反应，我们仍然知之甚少。我认为我们将在未来几年看到许多非常令人兴奋的研究，这些研究可能会导致呼吸道感染疫苗的重大改进。”
参考文献:“Mucosal immunization with ChAd-SARS-CoV-2-S prevents sequential transmission of SARS-CoV-2 to unvaccinated hamsters” by Tamarand L. Darling, Houda H. Harastani, Astha Joshi, Traci L. Bricker, Nadia Soudani, Kuljeet Seehra, Ahmed O. Hassan, Michael S. Diamond and Adrianus C. M. Boon, 31 July 2024, Science Advances.
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