许多病毒通过粘膜表面感染宿主,例如呼吸道的衬里。麻省理工学院研究人员现在已经开发出一种疫苗接种策略,可以创建一支准备好并在这些表面等待的T细胞的军队,为病毒入侵者提供更快的反应。
研究人员认为,通过给予它们在粘液中天然存在的蛋白质结合的疫苗,它们可以诱导小鼠肺中的强烈内存T细胞反应。这可以帮助在粘膜屏障上致疫苗,例如肺的衬里。
“本文在本文中,我们专注于对病毒或癌症有用的T细胞反应,我们的想法是使用这种蛋白质,白蛋白,因为种贩在粘膜屏障中获得疫苗,”Darrell说这项研究的高级作者Irvine,谁是宇宙 - 普雷斯科特教授,在生物工程和材料科学和工程部门约会;麻省理工学院综合癌症研究所副主任;以及MGH,麻省理工学院和哈佛大学的Ragon Institute的成员。
除了保护感染肺部的病原体外,这些类型的吸入疫苗也可用于治疗癌症的癌症,甚至预防癌症首先发展,甚至可以首先发展癌症。
前麻省理工学院Postdoc Kavya Rakhra是该研究的主要作者,今天出现在科学免疫学中。其他提交人包括技术伙伴武力亚伯拉罕和李丽,博士王,前研究生Kelly Moynihan Phd'17,以及前研究技师Nathan Donahue和Alexis Baldeon。
大多数疫苗作为注射到肌肉组织中。然而,大多数病毒感染发生在粘膜表面,例如肺和上呼吸道,生殖道或胃肠道。 Irvine说,在这些网站上创造强大的防守系列可以帮助身体更有效地关闭感染。
“在某些情况下,肌肉中给出的疫苗可以引起粘膜表面的免疫力,但是一般的原则,如果你通过粘膜表面接种疫苗,你倾向于在该网站上引起更强的保护,”Irvine说。 “不幸的是,我们没有伟大的技术,用于安装专门保护那些粘膜表面的免疫反应。”
流感有经批准的鼻疫苗,以及伤寒的口腔疫苗,但这两种疫苗都包括活的病毒,减毒病毒,更好地能够跨粘膜屏障。 Irvine的实验室希望追究替代品:肽疫苗,具有更好的安全性,更容易制造,但更难以跨粘膜屏障。
为了使肽疫苗更容易送到肺部,研究人员转向了他们在2014年研究中首次探索的方法。在那篇文章中,欧文和他的同事发现将肽疫苗附着在血液中发现的白蛋白蛋白质,帮助肽在淋巴结中积聚,在那里它们可以激活强T细胞反应。
这些疫苗通过注射给出,如最传统的疫苗。在新的研究中,研究人员调查了白蛋白还可以帮助肽疫苗跨越粘膜屏障,例如肺部周围的粘液屏障。一种白蛋白的功能是帮助保持肺部的渗透压,并且可以容易地穿过肺部周围的上皮组织。
为了测试这个想法,研究人员将白蛋白结合的脂质尾部附着在针对痘苗病毒的肽疫苗。疫苗还包括一种常用的佐剂,称为CPG,有助于挑起更强的免疫应答。
疫苗肿瘤内递送,模拟吸入暴露。研究人员发现,与将白蛋白改性的疫苗注入远离肺部的肌肉部位,这种类型的递送在小鼠肺中产生了25倍的内存T细胞增加。他们还表明,当小鼠暴露于疫苗病毒时期时,肌内疫苗没有提供保护,而接受疫苗的所有动物受到保护。
研究人员还测试了针对癌症的粘膜疫苗。在这种情况下,它们使用了在黑色素瘤细胞上发现的肽以免疫小鼠。当接种疫苗的小鼠暴露于转移性黑色素瘤细胞时,肺中的T细胞能够消除它们。研究人员还表明,疫苗可以有助于收缩现有的肺肿瘤。
这种局部反应可以通过靶向肿瘤细胞上常见的抗原靶向靶器,这种局部反应能够开发疫苗,以防止肿瘤在特定器官中形成。
“在病毒和肿瘤实验中,我们利用了这一想法,就像其他人一样,这些记忆T细胞在肺部设立了商店,并在障碍物处等待。 一旦肿瘤细胞出现,或一旦病毒感染靶细胞,T细胞就可以立即清除它,“Irvine说。 Irvine说,这种策略对于对艾滋病毒,流感或SAR-COV-2等其他病毒产生粘膜疫苗也是有用的。 他的实验室现在使用相同的方法来创建一种疫苗,使用SARS-COV-2作为靶引起肺部的强抗体反应。 该研究由Koch Institute和Dana-Farber /哈佛癌中心的桥梁项目提供资金; 癌症大理石中心; 马吉,麻省理工学院和哈佛大学学院; 和国家卫生研究院。