新方法可安全有效接种DNA疫苗

疫苗通常是由灭活的病毒组成，这些灭活的病毒能够提醒免疫系统记住侵入物，从而在真正遭遇病毒的时候启动有力的防御。不过这种方法有时候可能存在风险，例如以HIV制作疫苗时。

近年来，许多科学家一直在研究以DNA作为潜在的替代疫苗。大约在20年前，科学家发现编码病毒蛋白的DNA在啮齿动物中可诱发强烈的免疫反应，但是到目前为止，这种成功还无法在人类中复制。

27号在线发表在Nature Material杂志上的一篇研究论文中，MIT的研究者介绍了一种新型的DNA疫苗递送系统，为提高DNA疫苗的有效性带来了新的希望。如果此类疫苗能够成功递送至人类，将不仅可以克服利用灭活病毒抵御诸如艾滋病等疾病的风险，而且还具有更加稳定的有点，可以在室温下运输及储藏。

MIT生物工程与材料科学专家Darrell Irvine介绍说，这种疫苗还将舍弃利用注射器注射接种的方法，只要将这种形式的疫苗敷在皮肤上几分钟，撕掉之后这种薄薄的聚合薄膜就嵌入到了皮肤中。

缓释疫苗

采用一种叫做电穿孔的技术，科学家们最近在将DNA疫苗递送至人体的研究中取得了一些成功。这种方法需要首先将DNA注射到皮肤下，然后利用电极产生一个电厂，在皮肤上的细胞膜上形成一些小孔，使得DNA能够进入其中。但是这个过程非常疼痛，且结果不太确定，Irvine说道。“这种方法有可取之处，但是并不理想，因为在进行全球性预防性疫苗接种时，尤其是在资源匮乏的国家，这种方法并不适用。”

为了解决这个问题，Irvine和其它研究者另辟蹊径。他们利用多层聚合薄膜制成了一种贴片，可以将包埋于其中的DNA疫苗递送至皮肤。通过微型针往皮肤中刺入0.5毫米，这些聚合膜就可以植入到皮肤下。这种刺入深度正好足够将DNA递送至表皮的免疫细胞，又不会因为过深而产生疼痛感。

一旦植入到皮肤下，随着它们与水的接触，这些薄膜会降解掉，在数天或几个星期内释放出疫苗。随着膜的分解，成膜聚合物与DNA链交缠在一起，起到保护DNA并协助进入细胞的作用。

通过调节聚合膜层数，研究者还可以控制所递送的DNA的量。通过改变这些膜的疏水性，他们还可以控制疫苗递送的速率。当DNA被单独注射时，它们通常会在免疫系统产生记忆效应之前就很快地被分解掉。而如果DNA是随时间缓慢释放，那么免疫系统则有充分的时间与其进行接触，提高疫苗的有效性。

这种聚合薄膜还含有佐剂，帮助提高免疫反应。在这项研究中，所用的佐剂是类似于病毒RNA的RNA链，可以引发炎症并聚集免疫细胞。

德雷赛尔大学医学院主力教授Michele Kutzler解释说，引发炎症反应是这种新型递送系统的关键优势之一。其他的优势还包括以皮肤中大量的免疫细胞为目标、使用可生物降解的递送材料、接种物无痛感。

她评价称：“这是一种很好的方法，不仅可以用递送DNA疫苗，也可以递送其他的小分子。”

诱发免疫反应

在小鼠试验中，研究人员发现利用这种DNA递送薄膜引发的免疫反应和电穿孔法诱发的免疫反应效果一样，甚至更好。

为了验证这种疫苗是否能在灵长类动物中诱发免疫反应，研究人员将携带编码猿类HIV蛋白质的DNA的聚合薄膜贴在实验室培养的猕猴皮肤样本上。在用膜处理的皮肤中，可以检测到DNA，而单独注射的DNA则很快被分解了。

Irvine说：“这表明这种方法可以用于大型动物真是有希望用于人类。”

研究人员正在计划在非人类的灵长类动物中开展试验。如果成功的话，这种疫苗递送贴片则有可能被用于多种疾病的疫苗递送中。Irvine说，生产蛋白质疫苗由于每个蛋白质都有自己的特点，因此在扩大生产用于人类时有许多的生产问题要解决。而如果利用DNA平台来制造DNA疫苗，则不管它编码何种抗原，它产生的效力是一致的。