鼻腔疫 苗是一種具有潛力的疫 苗接種途徑，尤其在經(jīng)呼吸道傳播傳染病預(yù)防方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢，與注射疫 苗相比，鼻腔疫 苗還有侵入性小、制劑易于存儲和分發(fā)的優(yōu)勢。流感鼻噴疫 苗已經(jīng)穩(wěn)定使用十多年，國內(nèi)首 款鼻噴新冠疫 苗也獲批緊急使用，本文主要從鼻腔疫 苗的免疫過程的角度出發(fā)，分別對鼻腔疫 苗的影響因素、研發(fā)現(xiàn)狀進(jìn)行介紹。

       鼻腔的生理結(jié)構(gòu)與免疫原性

       結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，了解鼻腔疫 苗的免疫過程首先需要理解鼻腔的生理結(jié)構(gòu)，關(guān)于鼻腔的生理結(jié)構(gòu)在前文《鼻腔給藥概述》中已有介紹，本節(jié)重點(diǎn)介紹鼻腔與免疫接種相關(guān)的內(nèi)容。

       鼻腔是呼吸道的一部分，長期持續(xù)的同外來異物接觸，鼻黏膜也是經(jīng)常暴露于抗原，疫 苗也是外來的抗原，在面對外來的抗原（疫 苗）時，鼻腔則會啟動免疫機(jī)制。在鼻腔的呼吸區(qū)富含淋巴組織，抗原進(jìn)入后會被吸附在黏膜上皮上，淋巴濾泡上皮的微皺褶細(xì)胞（M細(xì)胞）吸收抗原顆粒，將抗原移動到細(xì)胞的基端并將其傳遞給抗原呈遞細(xì)胞（APC），如樹突狀細(xì)胞（DC）和巨噬細(xì)胞。此后，DC細(xì)胞通過傳入淋巴管遷移到附近的引流淋巴結(jié)，在那里抗原通過MHC-II復(fù)合物呈遞到幼稚的T細(xì)胞和B細(xì)胞。

       鼻相關(guān)淋巴組織（NALTs）是呼吸道的粘膜免疫的重要組成，NALTs中分布著較多的 M 細(xì)胞，是鼻腔主要吸收大分子藥物及微粒的主要部位，同時也是鼻腔免疫應(yīng)答中抗原遞呈的主要部位，NALTs部位具有抗原特異性效應(yīng)B和T細(xì)胞，它們會分化為產(chǎn)生聚集性IgA和IgG的漿細(xì)胞，最終分化成sIgA，引發(fā)的免疫應(yīng)答攔截抗原和病原體。黏膜免疫還具有一套獨(dú)特的共同免疫的機(jī)制，可以誘導(dǎo)遠(yuǎn)端黏膜，如消化道和生殖道黏膜產(chǎn)生免疫應(yīng)答，但通常鼻腔疫 苗激活的腸道免疫效果較差。參見《接種就像“喝奶茶”！盤點(diǎn)吸入式疫 苗的優(yōu)勢與難點(diǎn)》。

       同鼻腔給藥相似的是，鼻腔疫 苗發(fā)揮作用需要克服多重因素的制約，如鼻黏膜纖毛清除的影響，在鼻腔中的停留時間短的問題，鼻黏膜部位的黏液層和上皮層對抗原的阻礙等。而解決這些問題往往還需要免疫佐劑、滲透促進(jìn)劑的輔助。

       鼻腔疫 苗研發(fā)中主要技術(shù)因素

       目前上市鼻腔疫 苗大多數(shù)都是減毒流感病毒活疫 苗。本節(jié)主要從免疫過程的角度出發(fā)介紹研究和開發(fā)鼻腔疫 苗時應(yīng)考慮的幾個關(guān)鍵因素。

       1．給藥的第一步——劑型與投送設(shè)備

       完成鼻腔的給藥，首先需要合適裝置的配合。雖然鼻腔具有較大的黏膜表面區(qū)域，但疫 苗的鼻腔遞送受到鼻解剖結(jié)構(gòu)和空氣動力學(xué)的限制，粒徑過大通常沉積在前鼻被排出或擦掉，小粒徑（即<10μm）可能會繞過鼻子進(jìn)入肺。因而需要一種合適的裝置將鼻內(nèi)苗制劑分散成合適的粒徑，輸送到鼻子后部區(qū)域，實(shí)現(xiàn)粒徑的平衡對于增加鼻黏膜的抗原暴露至關(guān)重要。目前FluMist疫 苗使用的是AccuSpray，此外Teleflex的MAD Nasal，Kurve公司的ViaNase，Aktiv-Dry的PuffHaler，BD的 Solovent都提供了鼻黏膜霧化解決方案和裝置。

       到目前為止，所有獲批的鼻用疫 苗都是液體形態(tài)，因?yàn)橐后w疫 苗具有高溶解度和高效力的特點(diǎn)，但液體制劑是具有流動性的，任何超過鼻腔體積的液體都會從鼻腔中排出，只有高度可溶或低劑量的抗原才能通過液體制劑經(jīng)鼻內(nèi)遞送。干粉制劑的應(yīng)用則需要在粘滯性聚合物如淀粉和殼聚糖的配合下，延長停留時間，提高鼻腔淋巴組織的抗原可用性。

       2．延長疫 苗滯留時間——黏著劑

       在鼻腔疫 苗開發(fā)中，通常會使用黏著劑，疫 苗中黏著劑與鼻腔上皮的粘液接觸，聚合物就會發(fā)生水合、膨脹并與粘液結(jié)合，延長疫 苗在鼻黏膜中的停留時間。此外，黏著劑也可以暫時減緩粘液纖毛清除，并且不抑制抗原從疫 苗中釋放。常用的黏著聚合物包括如殼聚糖、淀粉等。

       殼聚糖是一種具有粘黏性陽離子多糖，可以破壞上皮細(xì)胞之間的緊密連接，增加了上皮的通透性，并有助于抗原的有效吸收。殼聚糖還可以促進(jìn)鼻腔中M細(xì)胞的抗原攝取，以佐劑的形式提高疫 苗的效力。

       淀粉是一種無毒、廣泛可用的多糖，由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成。一旦水合，淀粉就會膨脹，形成凝膠狀層，與鼻黏膜結(jié)合。

       3．促進(jìn)疫 苗的跨膜穿透——滲透促進(jìn)劑

       鼻上皮層被一層粘液覆蓋，鼻腔疫 苗/抗原需要完成粘液層和上皮細(xì)胞的穿透。首先是粘液層，聚乙二醇可以作為粘液層滲透促進(jìn)劑，而甘露醇可以稀釋粘液。因此，配方中使用PEG、甘露醇或其他粘液滲透促進(jìn)劑有助于提高疫 苗/抗原對粘液層的穿透。

       抗原穿過上皮細(xì)胞屏障的轉(zhuǎn)運(yùn)是誘導(dǎo)免疫的關(guān)鍵第一步。抗原可通過細(xì)胞或跨細(xì)胞穿透上皮層，在這個過程中常使用滲透促進(jìn)劑如殼聚糖和細(xì)菌毒素來增加抗原對黏膜的滲透性。殼聚糖和細(xì)菌毒素二者都可以破壞上皮連接并增強(qiáng)細(xì)胞旁運(yùn)動。具體而言，殼聚糖可以促進(jìn)鼻黏膜和腸黏膜中的M細(xì)胞對抗原的跨細(xì)胞吸收。而腸毒素破壞黏膜上皮，增強(qiáng)DC細(xì)胞對抗原的攝取，導(dǎo)致CXCR4和CCR7的上調(diào)，從而使DC細(xì)胞遷移到淋巴結(jié)。

       4．減少潛在的顱內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)——鼻-腦轉(zhuǎn)運(yùn)抑制劑

       關(guān)于鼻腔疫 苗的一個重要安全問題是疫 苗抗原或佐劑從嗅覺上皮向中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）的運(yùn)輸可能性。盡管研究人員對460例與FluMist相關(guān)的不良事件分析中發(fā)現(xiàn)只有一例腦炎的案例，而且實(shí)驗(yàn)室證實(shí)是由腸道病毒引起的。但是鼻粘膜提供了外部環(huán)境和中樞神經(jīng)系統(tǒng)之間的直接入口（鼻—腦路徑），化合物可以通過嗅覺區(qū)的相關(guān)神經(jīng)進(jìn)入腦脊液中。所以在鼻腔疫 苗的研發(fā)中嗜神經(jīng)性在鼻疫 苗研發(fā)中需要進(jìn)行評估。

       5．增強(qiáng)抗原免疫原性——疫 苗佐劑

       在免疫的過程中靶向APC抗原的佐劑可以作為有用的免疫刺激劑。常用的免疫佐劑有不溶性鋁鹽、TLR激動劑。

       不溶性鋁鹽是FDA批準(zhǔn)的經(jīng)典的免疫佐劑。美國目前批準(zhǔn)的疫 苗中使用了幾種鋁鹽，如Alhydrogel（氫氧化鋁）、Adju-Phos（磷酸鋁）和無定形羥基磷酸鋁硫酸鹽（AAPS）。鋁鹽的免疫刺激作用來自多種機(jī)制，包括減緩抗原從給藥部位擴(kuò)散，增加炎性細(xì)胞積聚，激活補(bǔ)體，誘導(dǎo)單核細(xì)胞分化為DC以及DC對抗原的攝取、抗原呈遞和CD4+T細(xì)胞的活化等。

       TLR激動劑可以作為粘膜免疫的佐劑，具體而言，TLR激動劑作為病原體相關(guān)分子模式（PAMP）發(fā)揮作用，通過與DC細(xì)胞上的病原體識別受體（PRR）結(jié)合發(fā)揮作用。常用的是TLR2/6激動劑、TLR3激動劑、TLR3激動劑

       鼻腔疫 苗研發(fā)現(xiàn)狀與實(shí)際

       1．已批準(zhǔn)上市的鼻用疫 苗

       目前，F(xiàn)DA僅批準(zhǔn)一款人用鼻用疫 苗-FluMist，F(xiàn)luMist由阿斯利康生產(chǎn)，2003年獲得FDA批準(zhǔn)，是迄今為止最成功的鼻疫 苗，最初于2003年批準(zhǔn)為三價制劑，2012年批準(zhǔn)為四價制劑，使用人群也拓展到了2至49歲的人群。

       Nasovac-S是一種由印度血清研究所生產(chǎn)的減毒活鼻腔疫 苗，用于甲型H1N1流感的預(yù)防。2018年6月8日，國家藥品監(jiān)督管理局分別批準(zhǔn)了華蘭生物疫 苗有限公司及長春長生生物科技股份有限公司四價流感病毒裂解疫 苗的生產(chǎn)注冊申請，獲批上市的四價流感病毒裂解疫 苗除包含普通三價流感疫 苗的A1、A3、BV型病毒外，還包含BY型流感病毒。

       目前進(jìn)行臨床試驗(yàn)的鼻疫 苗主要包括流感疫 苗（H5N1、H1N1等）、人類副流感（2型、3型）、呼吸道合胞病毒（RSV）、肺炎鏈球菌、結(jié)核分枝桿菌等。利用一個特定黏膜區(qū)域的抗原啟動可在不同的黏膜區(qū)域誘導(dǎo)反應(yīng)的共同黏膜免疫系統(tǒng)特性，針對淋病和衣原體的鼻用疫 苗的研究也在進(jìn)行中。

       2．鼻用疫 苗的安全性和弱免疫原性

       鼻內(nèi)流感疫 苗通常被認(rèn)為是安全有效的，但也有因相關(guān)不良事件退市的例子，2001年Berna Biotech生產(chǎn)的Nasalglu因誘發(fā)的貝爾麻痹癥而退市。也有證據(jù)表明，減毒流感活疫 苗（LAIVs）會通過嗅覺神經(jīng)進(jìn)入大腦（鼻-腦途徑）導(dǎo)致腦炎。盡管這些是理論上上的研究，但在實(shí)踐中仍不容忽視。

       但更需要注意的是，鼻腔疫 苗的免疫原性，盡管理論上，鼻腔疫 苗誘導(dǎo)全身免疫和黏膜免疫的能力將導(dǎo)致更大的保護(hù)性免疫，但鼻腔疫 苗的效力會受到鼻腔中的停留時間短，鼻腔內(nèi)的酶、粘液、鼻毛的運(yùn)動等都會限制疫 苗的效力。

       總結(jié)和展望

       古代藥房通常有‘只愿世間人無病，不惜架上藥生塵’的對聯(lián)，但面對各種傳染病的侵襲，我們不會介意武器庫中再多一件裝備。鼻腔疫 苗具有許多優(yōu)點(diǎn)，如易于給藥以及誘導(dǎo)全身和粘膜免疫的潛力，特別是在呼吸道傳染疾病流行的今天具有巨大的潛力。然而，鼻腔疫 苗是一個集制劑、器械、和臨床研究等多學(xué)科交叉的領(lǐng)域，開發(fā)一款新的鼻腔疫 苗的產(chǎn)品除去疫 苗本身，包括鼻腔疫 苗在內(nèi)的吸入式疫 苗還需要給藥應(yīng)用裝置的配合。不僅于此，還需要藥物臨床研究機(jī)構(gòu)的密切配合，在臨床試驗(yàn)階段，疫 苗的推進(jìn)也都是充滿了復(fù)雜艱辛的曲折，以及不確定的后果。

       人類的生存史也是與傳染病斗爭史，我們這個星球的角落里還有無數(shù)種病毒存在著進(jìn)化著，人類使用疫 苗抵御病毒，拯救生命的戰(zhàn)役，我們見證了一個又一個的奇跡，也目睹了許多上市后又退市的黯然，疫 苗的發(fā)展也是在希望與失望中前行，雖然人們總說歲月靜好，但危險一直都在，而我們真正需要做的，是尊重自然規(guī)律和科學(xué)。

       參考文獻(xiàn)

       [1]劉霞, 白國輝. 鼻黏膜免疫佐劑提高疫 苗免疫效應(yīng)的作用機(jī)制及進(jìn)展[J]. 重慶醫(yī)科大學(xué)學(xué)報, 2021,46(10):5.

       [2]葛華, 蔣麗勇, 劉術(shù), 等. 鼻腔免疫與COVID-19疫 苗研發(fā)進(jìn)展[J]. 中國新藥雜志, 2022,31(9):8.

       [3]郝欣巖, 張遠(yuǎn)冬, 侯盈盈, 等. 殼聚糖修飾的納米乳用于鼻腔疫 苗遞送的研究[J]. 四川大學(xué)學(xué)報:醫(yī)學(xué)版, 2021,52(4):6.

       [4]Alu A, Chen L, Lei H, et al. Intranasal COVID-19 vaccines: From bench to bed.[J]. EBioMedicine, 2022,76:103841.

       [5]Lobaina Mato Y. Nasal route for vaccine and drug delivery: Features and current opportunities.[J]. International journal of pharmaceutics, 2019,572:118813.