研究表明,免疫接种活动的成效在很大程度上取决于疫苗接种程序的完成率。加强针接种率不足的问题严重制约着免疫保护效果,这一点在近期推出的R21疟疾疫苗上表现得尤为明显。在此背景下,若能通过单次注射同时完成基础免疫和加强免疫,将有望挽救更多生命并减轻医疗负担。
近期,牛津大学詹纳研究所团队开发了一种新型微胶囊技术,有望通过单次注射实现疟疾疫苗的初免和加强免疫。利用微流控芯片将R21疟疾疫苗封装在聚合物微胶囊中,这些微胶囊能够在注射后数周至数月内延迟释放疫苗成分,从而模拟传统的多次接种效果。在小鼠模型中验证了这种微胶囊疫苗的免疫效果,发现其诱导的抗体反应与标准的两次接种方案相当,保护效力达到85%,且该技术具有良好的可扩展性和临床应用潜力。相关研究以“Core-shell microcapsules compatible with routine injection enable prime/boost immunization against malaria with a single shot”为题,发表在期刊《Science Translational Medicine》上。
本文要点:
1、本研究开发了可延迟释放加强剂量的核壳微胶囊平台。通过阶梯式芯片微流控技术,将R21疫苗封装于PLGA微胶囊,实现注射后数周至数月延迟释放。
2、小鼠实验中,微胶囊与基础剂量共注射诱导强抗体反应,保护效果达标准免疫程序的85%。
3、这些微胶囊粒径均一、包封率>99.9%,其释放动力学可通过聚合物配方进行调控,且存储稳定、可常规注射。
4、此技术若在人体验证成功,将推动单次注射基础-加强免疫的快速部署,为全球健康提供关键干预手段。
图1.阶梯式微流控芯片设计制备高度均匀且封装效率高的PLGA微胶囊
图2.微胶囊核壳结构实现体外延迟突释,释放动力学及核心pH依赖于壳层厚度
图3.聚合物配方调控体外释放动力学
图4.聚合物配方决定封装R21/LMQ疟疾疫苗的延迟抗体响应
图5.单次注射prime+μCaps-M诱导的免疫原性与标准基础-加强方案相当
图6.微胶囊递送的加强剂量在小鼠体内引发抗疟疾保护效力
论文链接:https://doi.org/10.1126/scitranslmed.adw2256