2023年11月6日，一支来自美国马里兰大学的研究团队开发出了一种鼻腔喷雾疫苗，他们将SARS-CoV-2的刺突蛋白输送到小鼠和仓鼠的气道细胞中，引发了免疫反应，可显著减少了COVID-19的感染和传播。这一技术可以用来诱导对其他呼吸道疾病(如流感和呼吸道合胞病毒感染)的免疫力。

  鼻腔疫苗对于呼吸道病毒的预防来说将是一项显著的改进，因为它们不仅侵入性较小，而且可以在病毒颗粒进入血液之前阻止其在气道中的复制。这有望提高疫苗接种率并减少疾病的传播。

  这一研究成果已于2023年11月6日在线发表在《自然通讯》杂志上。

  Xiaoping Zhu博士，马里兰大学兽医学教授及本研究的主要作者，表示：“新变种的不断出现，以及一波又一波的新疫情，迫使我们需要一种易于施打且可以阻止病毒传播的疫苗。这种鼻腔疫苗可以防止病毒传播，并且可以轻松适应新变种。”

  新冠病毒通过鼻腔或口腔进入体内并在上皮细胞内复制，这些细胞起到了将体内与外界隔离的保护作用。注射型疫苗主要在血液中产生免疫力，这意味着病毒必须进入体内并在血液中复制，然后才能被机体的免疫系统检测到。而新的鼻腔疫苗则在鼻腔、口腔和喉咙的细胞中就能产生免疫力，从而可以更早地阻止病毒进一步传播。

  Zhu博士及其团队利用人体的自然机制将COVID-19刺突蛋白输送到气道细胞中，使局部免疫系统能够识别病毒。

  他们利用了一种叫做新生儿Fc受体(FcRn)的蛋白质的机制，将抗体跨越上皮细胞。研究人员开发并申请了一项技术，将他们选择的人体抗体与FcRn结合。然后，他们将来自SARS-CoV-2的刺突蛋白与FcRn相结合，并喷洒到小鼠的鼻子中。

  图 刺突蛋白和预融合刺突蛋白-Fc (S-Fc)蛋白的表达和表征

  然后，该团队将小鼠分别暴露到祖代SARS-CoV-2、Delta变种和Omicron变种病毒中。所有未接种疫苗的小鼠在暴露于Delta变种的情况下均死亡，而大多数接种疫苗的小鼠(83-100%)幸存下来。虽然暴露于主要Omicron变种的小鼠存活下来，但研究人员发现与未接种疫苗的小鼠相比，接种疫苗的小鼠中的炎症和病毒负荷明显降低。

  图 S-Fc鼻内免疫可诱导对SARS-CoV-2原始株鼻内攻击的保护性免疫

  研究人员发现，比起肌肉注射疫苗，鼻腔疫苗在气道和肺部触发了更强大的免疫反应。此外，鼻腔疫苗(但不是肌肉注射疫苗)显著降低了SARS-CoV-2的空气传播。这一结果非常重要，因为吸入是COVID-19的主要传播途径，而空气中的病毒颗粒有可能在空气中滞留长达9到12小时。

  图 FcRn介导的鼻内疫苗接种可显著诱导呼吸道S蛋白特异性局部免疫反应

  由于新变种的出现，COVID-19病例和住院人数正在再次上升。虽然经过更新的mRNA疫苗在预防重症和死亡方面仍然有效，但它们在降低感染和传播方面的效力可能会随着时间的推移而降低。为弥补这一差距，美国政府的“NextGen项目”旨在开发一种有效且安全的鼻腔疫苗，以控制变种的传播。根据Zhu的说法，他和他的团队开发的鼻腔疫苗符合“NextGen项目”的所有标准。

  参考原文：https://www.nature.com/articles/s41467-023-42796-0