克服免疫屏障的黏膜疫苗遞送技術(shù)研究進(jìn)展

張遠(yuǎn)冬，孫遜

（四川大學(xué)華西藥學(xué)院，四川 成都100046）

19至21世紀(jì)，科學(xué)家研制出了對抗傷寒、流感、人類乳頭瘤病毒等多種感染性疾病的疫苗，每年拯救數(shù)百萬人的生命，為人類社會帶來重大利益。盡管疫苗科學(xué)在過去近200年取得了長足發(fā)展，但疫苗仍未能控制和消除部分嚴(yán)重的感染性疾病，如嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2）、艾滋病、結(jié)核病等。其中一項原因是大多數(shù)病原微生物（約90%）均通過人體呼吸道、消化道、陰道等黏膜表面感染機(jī)體。最有效的疫苗應(yīng)同時引發(fā)系統(tǒng)性免疫應(yīng)答和黏膜免疫應(yīng)答，在病原體的入侵部位構(gòu)筑第一防線，阻斷其感染[1]。然而，目前臨床使用疫苗多采用肌肉、皮下注射。這種傳統(tǒng)免疫方式能夠誘導(dǎo)系統(tǒng)性免疫應(yīng)答，但無法激活足夠的黏膜免疫應(yīng)答，因而不具有黏膜防御能力[2]。相較而言，經(jīng)黏膜（鼻內(nèi)、口服、陰道等）接種的疫苗能夠很好地激發(fā)黏膜組織駐留T細(xì)胞應(yīng)答，并促進(jìn)黏膜分泌免疫球蛋白A（immunoglobulin A，IgA）抗體，在建立黏膜免疫記憶和效應(yīng)方面比注射疫苗更有效，因而能夠有效預(yù)防黏膜病原體的感染[2]。

在感染性疾病全球爆發(fā)期間，采用非侵入性的黏膜接種方式更為有利。黏膜接種易于實施，無需專業(yè)衛(wèi)生人員注射，同時生產(chǎn)和儲存成本較注射疫苗更低，這意味著經(jīng)黏膜途徑免疫具有更好的依從性和適用性，能夠更迅速地在全球推廣和應(yīng)用。然而遺憾的是，黏膜遞送過程需要克服復(fù)雜的生理屏障，如黏膜表面存在黏液、降解酶或具有緊密連接的上皮細(xì)胞層等。目前，雖已有經(jīng)口服和鼻腔免疫的疫苗上市，但其數(shù)量屈指可數(shù)（見圖1），且多為減毒或滅活疫苗。這類疫苗存在滅活不徹底、毒力恢復(fù)等隱患。近些年發(fā)展起來的重組蛋白疫苗、核酸疫苗等新型疫苗比減毒或滅活疫苗具有更明確的成分、高度特異的免疫原性和更高的安全性。但是這些新型疫苗免疫原性弱，易被降解，不適用于直接黏膜給藥。

圖1 已上市的黏膜疫苗Figure 1 Licensed mucosal vaccines

近年來，創(chuàng)新的納米遞送技術(shù)為提高黏膜疫苗的有效性和適用性帶來了機(jī)遇。納米遞送系統(tǒng)以明確的成分、穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)和特殊的理化性質(zhì)，極大促進(jìn)了黏膜部位對抗原的攝取，并將疫苗成分運送到關(guān)鍵免疫細(xì)胞或淋巴組織，刺激免疫細(xì)胞成熟，最終實現(xiàn)高效的免疫保護(hù)。本文總結(jié)了近年來黏膜免疫系統(tǒng)（mucosal immune system，MIS）的研究進(jìn)展，以及先進(jìn)的遞送技術(shù)在黏膜疫苗開發(fā)中的應(yīng)用；同時，討論了遞送載體與黏膜屏障相互作用的機(jī)制，從而更好地理解黏膜免疫策略，以期為開發(fā)新一代黏膜疫苗提供參考。

1 黏膜免疫系統(tǒng)

MIS主要由沿呼吸道、消化道、泌尿生殖道黏膜上皮分布的淋巴細(xì)胞、淋巴組織和某些外分泌腺體（唾液腺、乳腺和胰腺等）構(gòu)成。黏膜表面總面積超過400 m2，構(gòu)成了人體最大的器官之一[3]。由于黏膜表面持續(xù)暴露于外界環(huán)境中，不斷與微生物接觸，故MIS必須訓(xùn)練出精準(zhǔn)的策略以防御有害病原體，并演化出復(fù)雜的反應(yīng)機(jī)制，通過誘導(dǎo)免疫反應(yīng)來保護(hù)機(jī)體或通過誘導(dǎo)免疫耐受來維持黏膜部位的生態(tài)平衡。不同部位的MIS在組成和解剖組織學(xué)上存在差異。呼吸道MIS由鼻相關(guān)淋巴組織（nasal associated lymphoid tissue，NALT）、 支氣管相關(guān)淋巴組織（bronchus associated lymphoid tissue，BALT）、腺樣體等組成[4-5]。腸MIS主要包括腸相關(guān)淋巴組織（gut-associated lymphoid tissue，GALT）和腸系膜淋巴結(jié)（mesenteric lymph node，MLN）[6]。GALT主要有派氏結(jié)（Peyer's patche，PP）和孤立淋巴濾泡（isolated lymphoid follicle，ILF）[6]。PP是腸道免疫系統(tǒng)的主要淋巴結(jié)構(gòu)，其被卵泡相關(guān)上皮（follicle-associated epithelium，F(xiàn)AE）覆蓋而與腸腔分離。FAE的特征是存在微褶細(xì)胞（M細(xì)胞）。PP還包括一個口袋狀區(qū)域，稱為“生發(fā)中心”，其中含有以B細(xì)胞為中心而外周環(huán)繞T細(xì)胞群的濾泡和淋巴管[6]。ILF的外觀和成分與微型PP相似，并廣泛分布于腸道黏膜[6]。生殖道黏膜缺乏典型的淋巴組織。但有研究發(fā)現(xiàn)子宮黏膜的固有層（lamina propria，LP）中存在中心富含B細(xì)胞，外周有大量CD4+和CD8+T細(xì)胞環(huán)繞的淋巴濾泡；同時在陰道上皮內(nèi)分布大量的樹突狀細(xì)胞（dendritic cell，DC）、CD86陽性巨噬細(xì)胞、內(nèi)源性抗菌物質(zhì)等共同組成了陰道免疫防御系統(tǒng)。

由于解剖組織學(xué)和功能上的差異，MIS一般分為免疫誘導(dǎo)部位和免疫效應(yīng)部位。NALT，BALT，PP，MLN，ILF共同作為黏膜免疫應(yīng)答的起始誘導(dǎo)位點，免疫效應(yīng)部位主要包括呼吸道、消化道和泌尿生殖道黏膜部位的固有層組織。抗原在誘導(dǎo)部位被提呈和處理，并提呈給幼稚T和B細(xì)胞，最終引起T和B細(xì)胞效應(yīng)性免疫反應(yīng)和記憶性免疫反應(yīng)。這些效應(yīng)性和記憶性T和B細(xì)胞均能夠通過特定的組織歸巢受體到達(dá)效應(yīng)部位發(fā)揮免疫保護(hù)作用，或可以進(jìn)入淋巴-血液循環(huán)發(fā)揮系統(tǒng)免疫作用。趨化細(xì)胞受體（chemoattractant cell receptor，CCR）被認(rèn)為是淋巴細(xì)胞黏膜歸巢的重要受體。如CCR9和整合素α4β7被認(rèn)為是腸道黏膜淋巴細(xì)胞歸巢的主要受體。CCR9特異性配體CCL25就表達(dá)于小腸上皮細(xì)胞[7-8]。研究發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)激活的CXCR3+CD8+T細(xì)胞在趨化因子CXCL9和CXCL10作用下可以被大量招募到陰道黏膜部位[9]。黏膜免疫一般能夠同時在疫苗接種位點和其附近的黏膜組織發(fā)揮免疫效應(yīng)。如強(qiáng)效的口服疫苗能夠在腸道和生殖道同時引起免疫反應(yīng)；鼻腔疫苗不僅能夠在肺部和上呼吸道引起免疫保護(hù)，同時也可以在遠(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。

2 黏膜部位抗原呈遞和誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的機(jī)制

黏膜免疫首先是黏膜誘導(dǎo)部位抗原被攝取，進(jìn)一步被加工和處理成抗原肽；而T和B細(xì)胞可以通過其自身受體特異性識別抗原肽。接著，T和B細(xì)胞被激活并增殖分化形成免疫效應(yīng)細(xì)胞。免疫效應(yīng)細(xì)胞通過淋巴管道和血管運輸?shù)綑C(jī)體其他免疫器官，或歸巢到黏膜效應(yīng)部位。在效應(yīng)部位，免疫效應(yīng)細(xì)胞和效應(yīng)分子共同發(fā)揮作用，最終完成免疫應(yīng)答。黏膜免疫最關(guān)鍵在于抗原必須被誘導(dǎo)部位抗原呈遞細(xì)胞（antigen presenting cell，APC）攝取，并轉(zhuǎn)運到淋巴細(xì)胞。APC是介導(dǎo)免疫反應(yīng)的基礎(chǔ)，黏膜誘導(dǎo)部位的抗原呈遞涉及一系列APC的通力協(xié)作，包括M細(xì)胞、DC、巨噬細(xì)胞和上皮細(xì)胞等（見圖2）。

圖2 黏膜部位抗原攝取和免疫應(yīng)答機(jī)制Figure 2 Mucosal antigen sampling and the response mechanism of mucosal immune system

M細(xì)胞被認(rèn)為是黏膜免疫的門戶，是一種特殊類型的腸上皮細(xì)胞。其來源于核因子-κβ（nuclear factor κβ，NF-κβ）配體激活劑RANKL誘導(dǎo)上皮干細(xì)胞分化而成[10]。M細(xì)胞表面缺乏微絨毛和正常的黏液層，基底面內(nèi)陷形成了能包含APC的“口袋”；同時，M細(xì)胞具有較高的內(nèi)吞活性，且胞內(nèi)溶酶體較少，抗原不易被降解。這些獨特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)使腔道內(nèi)的抗原極易被M細(xì)胞攝取，并高效轉(zhuǎn)運給“口袋”內(nèi)APC[11]。一直以來，在眾多的黏膜免疫策略中，靶向M細(xì)胞的疫苗遞送技術(shù)始終處于主導(dǎo)地位。胃腸道中，M細(xì)胞主要分布于PP或ILF表面的FAE中，少數(shù)分布于小腸絨毛上皮。鼻腔中M細(xì)胞主要存在于NALT表面的FAE細(xì)胞間。最新的研究發(fā)現(xiàn)，小鼠鼻腔上皮層中存在形態(tài)和功能上與M細(xì)胞相似的“呼吸M細(xì)胞”，平均每只小鼠鼻腔有200 ~ 300個“呼吸M細(xì)胞”，比NALT表面 M細(xì)胞數(shù)多5 ~ 10倍。在發(fā)生黏膜感染時，CD11c+DC會遷移到“呼吸M細(xì)胞”下方接受轉(zhuǎn)運的抗原[12]。

在黏膜LP駐留著DC和巨噬細(xì)胞。這些細(xì)胞有的“定居”在上皮層下，捕獲來自M細(xì)胞或上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)運的抗原；而有的長出跨上皮樹突（transepithelial dendrite，TED），通過上皮細(xì)胞間隙伸入腔道抓捕抗原[13]。DC能夠提呈和處理可溶性抗原和顆粒性抗原，并與CD4+T細(xì)胞發(fā)生抗原依賴性聚集，引發(fā)T和B細(xì)胞的增殖分化和一系列免疫反應(yīng)[14]。與脾臟相比，黏膜相關(guān)淋巴組織中DC表達(dá)主要組織相容性復(fù)合體（major histocompatibility complex，MHC）分子的水平約為前者的100倍，并被認(rèn)為是T細(xì)胞依賴性IgA反應(yīng)的主要誘導(dǎo)因子[15]。此外，研究發(fā)現(xiàn)DC在T細(xì)胞激活過程中和后來的B 細(xì)胞IgA 轉(zhuǎn)型和分化中起關(guān)鍵性作用，DC的數(shù)量及功能對輔助性T（helper T，Th）細(xì)胞分化具有重要影響；而Th細(xì)胞的功能狀態(tài)又直接關(guān)系到B細(xì)胞免疫應(yīng)答的質(zhì)量[6]。因此，DC在啟動適應(yīng)性免疫反應(yīng)中發(fā)揮了重要的作用，其數(shù)量和功能狀態(tài)可在一定程度上反映機(jī)體的免疫功能。

巨噬細(xì)胞表面存有多種受體，如免疫球蛋白受體、補體受體、多糖受體等[13]。這些受體可以特異性識別外源性顆粒，進(jìn)而從周圍攝取外源物質(zhì)，故被認(rèn)為是黏膜部位主要的APC。通常，腔內(nèi)細(xì)菌或抗原被CX3CR1+巨噬細(xì)胞捕獲后，細(xì)菌來源的物質(zhì)或降解的抗原被轉(zhuǎn)移到CD103+DC，并被提呈給T細(xì)胞而激活機(jī)體免疫應(yīng)答[16]。DC和巨噬細(xì)胞既可攝取無害抗原，也可捕獲有害的病原體。因此，它們在黏膜適應(yīng)性免疫系統(tǒng)中具有耐受和免疫的雙重作用[17]。

上皮細(xì)胞也參與抗原攝取。大多數(shù)物種（人、大鼠）的上皮細(xì)胞表達(dá)MHCⅡ類分子，并通過MHCⅡ類分子提呈抗原到鄰近的APC或B細(xì)胞[18]。此外，在上皮細(xì)胞表面存在一些模式識別受體（pattern recognition receptors，PRRs），可以通過網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)內(nèi)吞作用實現(xiàn)抗原的內(nèi)吞和加工[19]。上皮層杯狀細(xì)胞（goblet cell，GC）也參與抗原的攝取[20]。在穩(wěn)定狀態(tài)下，GC攝取食物來源的抗原，并特異性傳遞給耐受性CD103+DC，這一過程被稱為杯狀細(xì)胞相關(guān)抗原通路（goblet cell-associated antigen passage，GAP）。通過GAP獲得抗原的CD103+DC可以誘導(dǎo)腸道免疫耐受并維持穩(wěn)態(tài)[21]。因此，GAP被認(rèn)為是誘導(dǎo)腸道免疫耐受的重要途徑。

3 誘導(dǎo)黏膜免疫應(yīng)答的挑戰(zhàn)

盡管黏膜系統(tǒng)為疫苗接種提供了許多潛在的誘導(dǎo)位點，但由于多種物理或生理屏障的存在，黏膜疫苗的有效性仍然受到嚴(yán)重限制（見表1）。如腸道接種疫苗必須經(jīng)歷惡劣的胃腸道環(huán)境，包括pH梯度變化（1.2 ~ 8.6）和降解酶（蛋白酶、胰酶等）的攻擊、黏液層的捕獲等，這些因素極易導(dǎo)致抗原失活甚至被清除[22]。因此，對于口服疫苗，抗原必須在胃腸道中得到保護(hù)，以產(chǎn)生有效的免疫應(yīng)答。腸道黏膜免疫中另一個挑戰(zhàn)是免疫耐受。由于抗原在腸黏膜攝取效率較低，因而免疫耐受常被優(yōu)先誘導(dǎo)發(fā)生，致使免疫細(xì)胞的活性和應(yīng)答能力降低。這些問題極大阻礙了口服疫苗的開發(fā)。

表1 黏膜途徑免疫的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)Table 1 Advantages and challenges of mucosal immunization

鼻腔黏膜免疫和陰道黏膜免疫也存在很多困難。鼻腔纖毛運動會將游離抗原立即從腔道中清除；鼻腔內(nèi)少量的降解酶會破壞抗原表位；鼻黏膜部位的黏液層和上皮層導(dǎo)致抗原吸收困難，因此鼻腔疫苗的免疫反應(yīng)常較低，需要免疫佐劑的輔助[4]。陰道黏膜由固有層、層狀上皮和黏液層組成。黏液主要起潤滑和防止陰道感染的作用。同時，陰道維持弱酸性（pH為4.0 ~ 5.0）環(huán)境來防御部分病原體侵襲。除此之外，陰道生理環(huán)境受到年齡、激素水平和月經(jīng)周期的影響，這些因素均會導(dǎo)致陰道自然菌群、pH、陰道分泌液的變化，進(jìn)而影響抗原在陰道的攝取，最終會導(dǎo)致陰道疫苗接種失敗[23]。

近年來基于黏膜遞藥技術(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，黏膜給藥成功的關(guān)鍵是遞藥系統(tǒng)必須能同時克服黏液層及緊密連接上皮屏障[24]。黏液主要由黏蛋白和水等組成。黏蛋白含有大量糖基化的片段。這些片段呈高度負(fù)電性，帶正電荷的粒子很容易被黏液捕獲[25]。其次，黏蛋白疏水結(jié)構(gòu)域聚集形成明顯的疏水區(qū)，與疏水性顆粒具有高度親和力，因此極大限制了傳統(tǒng)疏水粒子在黏液中的遷移[25]。此外，黏蛋白纖維相互交聯(lián)、互穿，形成多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。微粒有效透過黏液，必須粒徑小于其空間尺寸[25]。黏液層之后，緊密連接的上皮層進(jìn)一步阻礙藥物的攝取。研究顯示，黏液滲透和上皮吸收的過程需要不同甚至矛盾的粒子表面性質(zhì)[24]。疏水和正電性的表面性質(zhì)有助于微粒的上皮吸收，但這些特性會導(dǎo)致微粒被黏液截留；有效的黏液滲透要求粒子表面呈親水性和近中性，而這些性質(zhì)又不利于細(xì)胞攝取[25]。因此，如何調(diào)節(jié)遞藥載體的性質(zhì)，平衡其黏液擴(kuò)散能力和上皮吸收效率成為一大挑戰(zhàn)。此外，小鼠腸道內(nèi)M細(xì)胞在FAE中比例約10%，而人類腸道中僅有5%[6]。腸黏膜上皮層雖然分布多種APC，但其數(shù)量較少，穩(wěn)定狀態(tài)下TED在小腸遠(yuǎn)端分布較少；而小腸近端幾乎沒有[20]?？梢?，通過上皮層APC轉(zhuǎn)運實現(xiàn)抗原呈遞的概率低，因而構(gòu)建能夠精確靶向黏膜APC的遞送系統(tǒng)對提高抗原呈遞極為重要。

4 黏膜疫苗的遞送策略

流感、霍亂等病毒的黏膜疫苗被成功應(yīng)用于人預(yù)防疾病后，黏膜疫苗的開發(fā)又燃起了新希望。研究人員通過不斷實驗，探索出不同的策略以克服黏膜免疫屏障，從而實現(xiàn)成功的疫苗接種。其中，基于生物材料和納米技術(shù)制備的新型微粒載體展現(xiàn)了良好的發(fā)展前景。新型微粒能同時充當(dāng)佐劑和遞送載體。微粒封裝策略對抗原具有理想的保護(hù)作用，并增加抗原在黏膜表面的濃度，進(jìn)而顯著提升抗原呈遞效率；同時，微粒載體可以選擇性地靶向到黏膜APC或淋巴組織，從而有效誘導(dǎo)機(jī)體黏膜免疫和系統(tǒng)性免疫響應(yīng)。下文將重點討論先進(jìn)的遞送策略在腸道、鼻腔、陰道黏膜疫苗開發(fā)中的應(yīng)用。

4.1 主動靶向遞送系統(tǒng)

隨著黏膜部位抗原轉(zhuǎn)運途徑的闡明，新型納米遞送系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到靶向特定的APC或攝取途徑，以實現(xiàn)抗原在黏膜部位精確的遞送和在黏膜相關(guān)淋巴組織中累積。DC、巨噬細(xì)胞、M細(xì)胞和上皮細(xì)胞上的受體，以及相應(yīng)的特異性配體已被用于構(gòu)建各種主動靶向的疫苗載體，并極大促進(jìn)了疫苗的免疫效果。下面介紹近年來黏膜免疫的主動靶向策略，以及這些靶向平臺對抗原攝取和提呈的影響。

4.1.1 樹突狀細(xì)胞和巨噬細(xì)胞靶向DC和巨噬細(xì)胞表面表達(dá)多種受體，包括Toll樣受體（toll-like receptor，TLR）、C凝 集 素 受 體（C-type lectin receptor，CLR）、新 生 兒Fc受 體（neonatal Fc receptor，F(xiàn)cRn）、整合素、甘露糖受體和清道夫受體等[26-27]。這些受體與外來分子的識別對抗原內(nèi)吞、降解和提呈，以及DC和T細(xì)胞的激活都密切相關(guān)。甘露糖受體在DC和巨噬細(xì)胞表面高表達(dá)，其不僅能介導(dǎo)DC的內(nèi)吞作用，還可通過TLR信號通路激活DC，進(jìn)而將抗原呈遞給CD4+和CD8+T細(xì)胞[28]。多項研究報道了甘露糖化的給藥系統(tǒng)攜帶疫苗靶向黏膜DC，導(dǎo)致免疫反應(yīng)顯著增強(qiáng)。如甘露糖修飾的巰基化羥丙基甲基纖維素微球可以靶向呼吸道的APC，并通過刺激APC甘露糖受體增強(qiáng)毒素抗原ApxIIA在小鼠鼻黏膜的攝取，誘導(dǎo)高水平的黏膜IgA和血清IgG，使小鼠免受血清5型胸膜肺炎放線桿菌攻擊[29]。與未修飾的納米粒相比，甘露糖化納米粒顯示出更強(qiáng)的跨腸上皮轉(zhuǎn)運能力和對PP區(qū)域APC的親和力?；诟事短菢?biāo)記的殼聚糖（chitosan，CS）納米?？诜f送沙門菌亞單位疫苗后，誘導(dǎo)TLR 1，TLR 2，TLR 3和TLR 7基因高表達(dá)，調(diào)節(jié)CD3+，CD8-，TCRγδ+和γδ T細(xì)胞比例，增強(qiáng)細(xì)胞和抗體反應(yīng)，最終降低肉雞腸道沙門菌的負(fù)荷[30]。DC也可以是耐受性疫苗的靶點。甘露糖修飾的納米?？梢詫嵝菘说鞍譎6P靶向遞送至糖尿病小鼠的腸道PP中，并使DC對H6P的吸收提高4.1倍。最終甘露糖修飾的H6P疫苗成功激活了抗原特異性T細(xì)胞耐受[31]。可見，甘露糖修飾疫苗載體在激活黏膜抗體反應(yīng)或誘導(dǎo)免疫耐受方面均具有較大的潛能。開發(fā)DC靶向疫苗的一種新技術(shù)是使用DC靶向肽（DC-binding peptide，DCpep）。Sun等[32]報道了一種由12個氨基酸組成的DCpep（FYPSYHSTPQRP），該DCpep修飾的抗原能被DC高效攝取，同時通過TLR誘導(dǎo)NF-κB途徑激活DC，并促進(jìn)DC遷移。該研究表明，DCpep融合的血凝素抗原口服接種后可在脾臟中激活高水平的Th2（CD3+CD4+IL-4+）和Th1（CD3+CD4+IFN-γ+）細(xì) 胞，促 使 干 擾 素γ（interferon γ，IFN-γ）和白細(xì)胞介素4（interleukin 4，IL-4）的分泌增加[32]。這些結(jié)果顯示了DCpep融合抗原實現(xiàn)DC靶向的可行性和有效性，為增強(qiáng)黏膜疫苗的免疫原性提供了新方向。

4.1.2 M細(xì)胞靶向M細(xì)胞表面具有一系列特殊受體，包括糖蛋白2、膜聯(lián)蛋白A5和肽聚糖識別蛋白-1等，與細(xì)胞吞噬外源物的活性相關(guān)[33]。研究者發(fā)現(xiàn)了M細(xì)胞表面受體識別的特異性配體，進(jìn)而開發(fā)M細(xì)胞靶向載體。凝集素可以特異性結(jié)合小鼠M細(xì)胞頂端表達(dá)的α-L-海藻糖，因而成為M細(xì)胞靶向制劑常用的修飾配體[11]。動物實驗結(jié)果顯示，荊豆凝集素Ⅰ（Ulex europaeus agglutinin I，UEA I）是最有潛力的M細(xì)胞靶向配體。但遺憾的是，人類M細(xì)胞不表達(dá)UEA I所需的α-L-海藻糖受體[34]。近年來，新型植物凝集素被發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用。如番茄凝集素被成功地連接到納米乳表面，用于傳遞癌癥相關(guān)抗原，并通過口服給藥途徑誘導(dǎo)增強(qiáng)的毒性T淋巴細(xì)胞活性和強(qiáng)大的CD4+和CD8+T細(xì)胞反應(yīng)，可以延緩腫瘤生長并減少腫瘤切除后的復(fù)發(fā)[35]。有研究報道，橙黃網(wǎng)胞盤菌凝集素（Aleuria aurantialectin，AAL）修飾的聚合物微粒通過高親和性的受體-配體作用增強(qiáng)了M細(xì)胞的轉(zhuǎn)胞吞能力[36]。這種M細(xì)胞靶向的聚合物微粒共遞送精子蛋白17抗原和CpG-ODN佐劑，引發(fā)了體液和細(xì)胞免疫反應(yīng)，進(jìn)而阻止了卵巢腫瘤的生長[36]。雖然這些新的配體可有效地靶向小鼠M細(xì)胞，但它們靶向人類M細(xì)胞的能力還需要進(jìn)一步驗證。

另一種靶向M細(xì)胞的策略是利用M細(xì)胞靶向肽。Cho等[37]利用噬菌體展示技術(shù)發(fā)現(xiàn)了一種M細(xì)胞靶向肽CKSTHPLSC（CKS9）。CKS9表現(xiàn)出對M細(xì)胞高親和力，能增加微粒在腸道向PP區(qū)域的靶向運輸[38]。另一種M細(xì)胞靶向肽，甘氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-絲氨酸（GRGDS），可以特異性地結(jié)合M細(xì)胞頂端表達(dá)的β1整合素。GRGDS偶聯(lián)的β-葡聚糖微粒在保護(hù)口服抗原和M細(xì)胞靶向方面發(fā)揮了重要作用，顯著提高了血清、腸道和黏液中的抗體濃度[39]。由此可見，M細(xì)胞靶向肽在促進(jìn)抗原呈遞和激活黏膜免疫反應(yīng)上均具有巨大的潛力。

4.1.3 上皮細(xì)胞靶向上皮細(xì)胞在黏膜抗原攝取中發(fā)揮著不可忽視的作用。大分子抗原和惰性納米粒可以通過受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用被上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)運至黏膜固有層。已知的上皮細(xì)胞靶向配體包括凝集素、轉(zhuǎn)鐵蛋白、寡肽和單克隆抗體片段等[40]。利用這些配體完成疫苗向上皮細(xì)胞靶向遞送，并增強(qiáng)黏膜疫苗免疫效率具有可行性。近年研究發(fā)現(xiàn)，來源于微生物表面的一些膜蛋白被用于修飾疫苗載體，以實現(xiàn)黏膜上皮細(xì)胞靶向。腸道微生物為了抵抗胃腸道中的酶降解和極端pH環(huán)境，在滋養(yǎng)體表面表達(dá)特異性的表面蛋白（variant-specific surface protein，VSP）進(jìn)行自我保護(hù)。這些VSP被發(fā)現(xiàn)與腸上皮細(xì)胞相互作用并被內(nèi)吞。此外，VSP顯著上調(diào)DC表面CD40和CD86共刺激分子水平，能為黏膜疫苗提供理想的佐劑效果[41]。有研究將VSP成功用于修飾表達(dá)模型抗原的病毒樣顆粒，并在小鼠經(jīng)口免疫后產(chǎn)生了較高的lgG1，lgG2a和IgA抗體，促進(jìn)脾臟T細(xì)胞分泌IFN-γ，腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor α，TNF-α）和IL-6，這些獲得性免疫反應(yīng)最終轉(zhuǎn)化為對病毒感染的防御和對腫瘤生長的抑制作用[41]。另一項研究中，產(chǎn)氣莢膜梭菌腸毒素的C-末端片段（C-CPE）能夠靶向鼻相關(guān)淋巴組織上皮細(xì)胞表面的Cladin-4受體。肺炎球菌表面蛋白A與C-CPE 融合后的抗原經(jīng)鼻免疫后，顯著提升了鼻腔抗原特異性IgA反應(yīng)[42]。

氨肽酶N（aminopeptidase N，APN）是細(xì)菌F4菌毛特異性蛋白結(jié)合受體，在十二指腸上皮細(xì)胞上表達(dá)。近年來，APN靶向載體成為實現(xiàn)有效黏膜免疫的新途徑。Baert等[43]報道了抗APN特異性抗體（IMM013）通過生物連接蛋白G定向偶聯(lián)到酵母微粒表面，可以靶向遞送抗原至空腸和回腸上皮細(xì)胞。Bakshi等[44]鑒定了APN靶向的可變重鏈抗體（variable domain of heavy-chain antibody，VHH）結(jié)構(gòu)域。VHH結(jié)構(gòu)域與小鼠IgG2a的Fc結(jié)構(gòu)域融合，得到二聚融合體。該融合體與上皮細(xì)胞具有高親和力，并能在APN表達(dá)細(xì)胞上高效攝取，且口服后可誘導(dǎo)高水平lgG和IgA應(yīng)答，表明這種二聚融合體可作為靶向上皮細(xì)胞遞送疫苗的工具。雖然上皮細(xì)胞靶向疫苗顯示了較好的黏膜免疫應(yīng)答能力，但上皮細(xì)胞靶向遞送載體極易受到黏液層吸附、鼻纖毛運動等因素影響。因此，該策略還需要聯(lián)合其他技術(shù)以在克服黏膜物理屏障的同時實現(xiàn)高效的靶向遞送。

4.2 被動靶向遞送系統(tǒng)

載體的理化特性，如表面電荷、大小、疏水性和親水性可顯著影響疫苗在黏膜部位的生物分布、攝取和免疫結(jié)果。研究人員觀察到小于200 nm的納米粒能夠進(jìn)入PP的圓頂區(qū)；更大的顆粒（1 μm）則分布在腸上皮的管腔側(cè)[45]。PP中的DC和圓頂區(qū)中的CD11b+巨噬細(xì)胞傾向于小顆粒[46]。相反，較大的微粒（745 nm）通常被M細(xì)胞捕獲[47]。在形狀方面，納米棒比納米球更容易有效傳輸?shù)組LN中[48]。經(jīng)小鼠鼻內(nèi)給藥發(fā)現(xiàn)，粒徑小于50 nm的納米粒容易在鼻腔上皮吸收，并在黏膜下區(qū)域積累；100 nm粒子則會進(jìn)入上呼吸道黏膜和嗅覺上皮細(xì)胞內(nèi)[49]?？蒲腥藛T可以根據(jù)這些信息建立有針對性的被動靶向遞送系統(tǒng)。

巨噬細(xì)胞可以通過吞噬作用攝取大顆粒物質(zhì)，如病原體和細(xì)胞碎片等。基于這一特性，研究人員將天然來源酵母囊殼（yeast-derived capsule，YC）作為載體靶向遞送抗原至巨噬細(xì)胞。YC是一種天然來源的微膠囊，作為新型口服疫苗運載工具近年來受到了較多的關(guān)注。YC大小為2 ~ 4 μm，主要由β-1，3-葡聚糖組成。β-1，3-葡聚糖可被Dectin-1和iC3bCR 3優(yōu)先識別，這2種受體在巨噬細(xì)胞和其他淋巴細(xì)胞表面高表達(dá)[50]。因此，YC可以同時基于大粒徑和受體識別被巨噬細(xì)胞吞噬。Miao等[51]提出了一種基于YC的口服疫苗運輸平臺。其中，抗原卵清白蛋白（ovalbumin，OVA）被包裹在鋁金屬有機(jī)框架（aluminum-based metal-organic framework，Al-MOF）納米粒中，以避免抗原在胃腸道被水解。Al-MOF-OVA進(jìn)一步封裝到Y(jié)C內(nèi)被攜帶穿過M細(xì)胞進(jìn)入PP，并迅速被巨噬細(xì)胞攝取，最終沿著淋巴管傳遞到MLN，免疫反應(yīng)被激活。體內(nèi)結(jié)果顯示，YC封裝的Al-MOF-OVA激活強(qiáng)有力的系統(tǒng)和黏膜免疫反應(yīng)。相比之下，裸露的Al-MOF-OVA的免疫刺激性微乎其微，表明YC在口服運輸抗原至腸黏膜系統(tǒng)過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。YC具有多種優(yōu)異性質(zhì)，有助于其用于疫苗遞送，包括：具有中空、多孔的膠囊結(jié)構(gòu)，可裝載大量的外來抗原，允許抗原和佐劑的共遞送；具有較大的粒徑，使其被巨噬細(xì)胞特異性攝?。豢纱碳ど掀ぜ?xì)胞產(chǎn)生早期炎癥信號（IL-6，IL-8），促進(jìn)免疫細(xì)胞聚集到黏膜部位，增加抗原攝??；具有天然的佐劑性質(zhì)，能夠促進(jìn)DC和巨噬細(xì)胞成熟，誘導(dǎo)IFN-γ，IL-17，TNF-α等細(xì)胞因子產(chǎn)生，激活Th1和Th17免疫應(yīng)答，以及抗原特異性毒性T淋巴細(xì)胞等[50-52]?？梢?，YC在黏膜疫苗遞送中具有較大的開發(fā)潛力；但是YC的體內(nèi)安全性以及對機(jī)體固有免疫的影響等都需要更深入的研究。

4.3 黏膜黏附性載體

黏附性聚合物通常具有較長的分子鏈，分子鏈上含有羧基、羥基、氨基和巰基等基團(tuán)。聚合物通過這些基團(tuán)與黏蛋白之間發(fā)生物理交聯(lián)或共價鍵結(jié)合。因此，基于黏附性聚合物制備的粒子可以通過溶脹、靜電吸附、疏水作用、氫鍵等機(jī)制黏附到黏膜表面[53]。如聚丙烯酸納米?？梢蕾囉诹己玫娜苊浶责じ降金ひ簩?。由細(xì)菌纖維素/聚丙烯酸組成的水凝膠微粒（microparticle，MP）隨胃腸液pH升高而逐漸溶脹，因而MP在胃中黏附最少，從十二指腸至結(jié)腸的黏附性則逐漸增加。這一特性協(xié)助MP攜帶抗原順利通過胃，并促使抗原在腸黏膜有效釋放。該MP用于口服遞送乙肝抗原（hepatitis B surface antigen，HBsAg）時，機(jī)體血清IgG抗體和黏膜IgA抗體水平顯著升高[54]。

靜電吸附是陽離子黏附材料的主要黏附機(jī)制，陽離子給藥系統(tǒng)也是鼻黏膜免疫的首選載體。Yuki等[55]開發(fā)了一種陽離子納米凝膠疫苗，其主要由一種含陽離子膽固醇的普魯蘭多糖構(gòu)成。該疫苗鼻腔免疫可以有效激活呼吸道黏膜以及全身性的免疫反應(yīng)，從而誘導(dǎo)對肺炎鏈球菌的雙層保護(hù)。Vemireddy等[56]將聚己內(nèi)酯末端連接酰肼，制成陽離子納米粒包載重組登革熱抗原，體外抗原共定位和交叉提呈實驗表明，修飾的納米?？梢酝ㄟ^酰肼上的游離胺產(chǎn)生的質(zhì)子海綿效應(yīng)，實現(xiàn)溶酶體逃逸，進(jìn)而增加DC表面MHCⅠ類分子的表達(dá)。在BALB/c小鼠進(jìn)行鼻內(nèi)免疫后，修飾的納米粒強(qiáng)烈刺激了機(jī)體免疫應(yīng)答，尤其增強(qiáng)了細(xì)胞免疫應(yīng)答。陽離子給藥系統(tǒng)雖然在鼻黏膜免疫中成為首選，但其通常具有不同程度的毒性和副作用。此外，陽離子疫苗載體黏膜免疫后常常只激活體液免疫，而引起的細(xì)胞免疫不足。因此，優(yōu)化陽離子給藥系統(tǒng)，使其能夠進(jìn)一步提升細(xì)胞免疫應(yīng)答，同時不產(chǎn)生毒性和副作用，成為后續(xù)研究中的一項重要工作。

傳統(tǒng)的黏附聚合物，如殼聚糖（chitosan，CS）、透明質(zhì)酸、海藻酸鈉、聚乙烯亞胺等均可與黏蛋白的低聚糖鏈發(fā)生靜電吸附或氫鍵作用，促進(jìn)其在黏膜表面的黏附。CS具有強(qiáng)正電荷、免疫佐劑作用以及增強(qiáng)抗原吸收的優(yōu)勢，因此在黏膜免疫中應(yīng)用廣泛[57]。以CS或CS衍生物為黏附劑的處方在鼻腔免疫中顯示了優(yōu)異的免疫效果，提高了機(jī)體對日本乙型腦炎病毒[58]、流感病毒[59]以及BR-I基因型禽傳染性支氣管炎病毒[60]等病原體的黏膜防御作用。CS及其衍生物的理化性質(zhì)會直接影響?zhàn)つっ庖叻磻?yīng)。Fan等[61]設(shè)計了以2-羥丙基三甲基氯化銨殼聚糖（2-hydroxypropyltrimethyl ammonium chloride chitosan，HTCC）為基礎(chǔ)的水凝膠作為H5N1疫苗的黏膜佐劑，并發(fā)現(xiàn)隨著季銨化程度增加，HTCC正電荷增強(qiáng)，水凝膠在鼻腔黏膜的滯留時間延長，促進(jìn)了抗原通過細(xì)胞旁路運輸?shù)奖窍嚓P(guān)淋巴組織的頻率。體內(nèi)結(jié)果顯示，高度季銨化的HTCC誘導(dǎo)了最高水平的IgG，IgG1和 IgG2a抗體[61]。由于傳統(tǒng)聚合物形成的氫鍵或離子相互作用較弱，被認(rèn)為只有中等的黏附能力；而當(dāng)聚合物與黏蛋白之間形成共價鍵時，黏附能力會增強(qiáng)，更有利于黏膜部位抗原的攝取。新型的硫醇化聚合物可以與黏蛋白中豐富的半胱氨酸的亞結(jié)構(gòu)域形成二硫鍵，特異性地附著在黏膜表面。實驗表明，在豬腸黏膜內(nèi)，硫醇化微粒的黏附性相比未修飾的微粒提高了2倍[62]。而一種基于硫醇化的Eudragit微球制備的疫苗口服免疫后，激活了脾臟中大量的IgG分泌細(xì)胞和腸PP中大量的IgA分泌細(xì)胞產(chǎn)生[63]?？傮w上，利用黏附作用延長微粒在黏膜的滯留時間，是提高黏膜疫苗免疫效果的有效途徑。但不可忽視的是，黏液處于不斷更新中，黏附性載體的滯留時間受黏液更新周期的限制，甚至?xí)S著黏液的更新被清除。如何使黏附性微粒在滯留時間內(nèi)實現(xiàn)快速的抗原釋放和抗原呈遞是需要進(jìn)一步解決的問題。

4.4 黏液滲透微粒

有效的黏膜遞送要求載體必須避免黏液的快速清除，并巧妙穿越黏液屏障到達(dá)上皮層。在眾多微粒滲透黏液的實驗中，研究者發(fā)現(xiàn)，快速滲透黏液要求粒子具備2個關(guān)鍵條件：一是微粒具有親水性和近中性的表面，以避免物理吸附；二是微粒的粒徑足夠小，以避免黏蛋白網(wǎng)絡(luò)的空間阻礙[64]。有研究者使用低相對分子質(zhì)量（2 000 ~ 5 000）的聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG）包裹疏水粒子，獲得一種表面電中性和親水性的“黏液滲透粒子”（mucus permeating particle，MPP）[65]。研究顯示，MPP粒徑在100 ~ 500 nm時均普遍具有較好的黏液滲透能力；但對疏水性粒子來說，其粒徑為100 nm也不能透過黏液。研究者進(jìn)一步觀察粒子在胃腸道中的軌跡，發(fā)現(xiàn)疏水性粒子在小鼠結(jié)腸直腸的黏液中聚集，而MPP向黏液深處擴(kuò)散并均勻分布于腸上皮表面[65-66]。

目前，PEG或PEG衍生物是應(yīng)用最多的“黏液惰性”材料。筆者所在團(tuán)隊合成了一種末端帶羧基的麥穗狀PEG衍生物（PEG-Suc），其帶強(qiáng)負(fù)電荷并具有較好親水性。我們將PEG-Suc與陽離子的穿膜肽聚-L-精氨酸R12、自組裝形成表面近中性的納米載體。該載體不僅實現(xiàn)了快速的黏液滲透，同時能將抗原運輸?shù)侥cPP。該載體用于包載幽門螺桿菌候選疫苗（重組尿素酶B亞單位），口服免疫小鼠后引發(fā)了強(qiáng)烈的黏膜IgA抗體和高水平的CD4+/CD8+T細(xì)胞免疫反應(yīng)，顯著降低了幽門螺桿菌在胃黏膜的定殖[67]。另一項研究中，與PEG-Suc類似的PEG衍生物——APS包裹穿膜肽TAT修飾的重組腺病毒（rAd）粒子。APS提供親水表面，使rAd粒子快速穿過陰道黏液，TAT提高rAd在上皮細(xì)胞的轉(zhuǎn)染效率。將編碼HIVgag的rAd-TAT-APS經(jīng)陰道接種小鼠后，可顯著增強(qiáng)HIVgag特異性的黏膜及全身免疫應(yīng)答[68]。這些研究表明，將“黏液惰性”的PEG衍生物和細(xì)胞穿膜肽結(jié)合，可以實現(xiàn)有效的黏液穿透和上皮細(xì)胞攝取。PEG的相對分子質(zhì)量和粒子表面PEG密度都會影響MPP的黏液滲透性，一般來說，PEG 相對分子質(zhì)量越?。ú桓哂? 000），粒子表面PEG密度越大，則越有利于粒子在黏液中擴(kuò)散[69]。

除PEG外，其他生物材料也被嘗試用于黏膜疫苗遞送。如Pluronic F127、海藻酸鈉、聚（甲基丙烯酸甲酯）-共-（丙烯酸甲酯）-共-（甲基丙烯酸）[poly(methyl methacrylate)-co-(methyl acrylate)-co-(methacrylic acid)，PMMMA]等。Shen等[70]構(gòu)建了一種依賴海藻酸鹽涂層的口服納米凝膠。該凝膠將陽離子穿膜肽復(fù)合的DNA疫苗的黏液擴(kuò)散能力提高了1.7倍，有效增加了體內(nèi)抗原表達(dá)和免疫響應(yīng)。PMMMA修飾的聚乳酸-羥基乙酸共聚物納米粒不僅提高了抗原在胃腸道中的穩(wěn)定性，還能有效滲透黏液實現(xiàn)腸黏膜部位高效的抗原吸收。該納米?？诜f送鏈球菌表面B族蛋白抗原后，可在羅非魚體內(nèi)誘導(dǎo)強(qiáng)大的免疫反應(yīng)，并成功預(yù)防無乳鏈球菌感染[71]。黏液滲透策略為新一代黏膜疫苗的開發(fā)帶來了新的思路；但MPP或“黏液惰性”材料與黏液蛋白之間的相互作用機(jī)制尚不明確。因此，迫切需要新的研究技術(shù)或方法來探明相關(guān)的黏液滲透機(jī)制，從而合成更優(yōu)異的“黏液惰性”材料并設(shè)計更智能的MPP來運輸黏膜疫苗。

4.5 物理遞送裝置

科學(xué)家應(yīng)用生物材料和納米技術(shù)構(gòu)建了不同的納米粒、脂質(zhì)體、乳劑等新型載體來提高黏膜疫苗的穩(wěn)定性和遞送效率，以增強(qiáng)免疫應(yīng)答。這些策略已經(jīng)成功改善了黏膜疫苗的免疫反應(yīng)。然而，在大多數(shù)情況下，疫苗最終的保護(hù)效果仍然不盡如人意。最近，研究者開發(fā)了不同的物理遞送裝置用于疫苗遞送，在黏膜免疫上取得了不錯的效果。鼻腔噴霧給藥裝置是一種實用的遞送方法，能夠使疫苗更廣泛分布到鼻黏膜，并富集到含DC和淋巴組織的區(qū)域，具有改善免疫應(yīng)答的潛力。OptiNose公司推出雙向呼吸動力技術(shù)平臺（OptiNose?）用于全病毒流感液體疫苗的鼻腔遞送，其主要依賴壓力形成噴霧而完成鼻腔接種，結(jié)果顯示，OptiNose?平臺比傳統(tǒng)的鼻噴霧劑和口服噴霧劑提供了更好的系統(tǒng)性免疫應(yīng)答[72]。Kim等[73]利用一種無線電控制膠囊來提高腺病毒疫苗制劑的免疫效力。實驗結(jié)果顯示，該無線電控制系統(tǒng)能將腺病毒疫苗靶向定位到回腸。該部位具有較多的PP分布，因此可以誘導(dǎo)強(qiáng)大的黏膜及全身免疫應(yīng)答。此外，Wei等[74]開發(fā)了一種仿生自推進(jìn)微電機(jī)平臺，用于口服遞送抗病毒疫苗。該系統(tǒng)應(yīng)用插入抗原的細(xì)胞膜包裹由鎂制成的微粒，細(xì)胞膜外層進(jìn)一步被黏附性CS和pH敏感的腸衣覆蓋。所述制劑在腸衣保護(hù)下順利通過胃環(huán)境。到達(dá)腸道后，包衣溶解，鎂微粒接觸腸液反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，形成發(fā)動機(jī)平臺，驅(qū)動抗原向腸黏膜推進(jìn)，顯著增強(qiáng)了抗原在黏膜的滲透和免疫刺激。該研究為仿生推動技術(shù)用于口服疫苗遞送開辟了新思路。

由于陰道腔富有伸展性，容積大，故易放置大體積的給藥裝置。研究者探索了不同物理裝置用于陰道黏膜免疫。McKay等[75]使用了一種新型陰道環(huán)裝置。該裝置包括1個硅膠彈性體，其中插入3個凍干的羥丙基甲基纖維素桿。每根桿內(nèi)含有重組HIV-1 CN54gp140蛋白和R848佐劑。羥丙基甲基纖維素桿在陰道中溶蝕并逐漸釋放抗原和佐劑，進(jìn)而引發(fā)生殖器黏膜局部免疫反應(yīng)，包括生殖器黏膜引流淋巴結(jié)中大量的抗原特異性B細(xì)胞，以及比IgG抗體高30倍的IgA抗體水平。近年來，微針遞藥技術(shù)蓬勃發(fā)展，其在藥物遞送和疫苗接種中均展示了廣闊的開發(fā)前景。與其他方法相比，微針可以直接穿過黏膜屏障，從而準(zhǔn)確將抗原遞送至固有層，這避免了抗原被腔道分泌液稀釋、蛋白酶降解和黏液捕獲，可以準(zhǔn)確控制疫苗實際進(jìn)入體內(nèi)的劑量。在一項研究中，甘露糖和PEG修飾的2種脂質(zhì)體被同時載入生物可降解的微針。該微針穿透陰道黏液和鱗狀上皮將納米疫苗植入黏膜固有層。甘露糖化脂質(zhì)體通過受體靶向被黏膜APC攝取，而PEG脂質(zhì)體更多到達(dá)具有較高吞噬能力的黏膜相關(guān)淋巴結(jié)，這種多重遞送的微針疫苗激活了高水平黏膜應(yīng)答，同時建立了強(qiáng)大的Th1型免疫反應(yīng)[76]。目前，已有多種物理裝置被用于黏膜遞送生物大分子藥物。例如，可機(jī)械穿透上皮組織的微針注射器、可插入黏膜的自我定向毫米級涂藥器、可溶解固體針膠囊裝置（RaniPillTM）等[77-79]。這些先進(jìn)的物理遞送裝置為黏膜疫苗接種提供了更多的替代平臺，其可能加快新一代黏膜疫苗的開發(fā)。但物理裝置給藥常伴隨黏膜上皮層緊密連接紊亂，從而導(dǎo)致在給藥過程中黏膜部位的病原菌侵入機(jī)體。如何優(yōu)化這一策略以提高疫苗的有效性，同時保證良好的安全性是物理遞送裝置實現(xiàn)臨床轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵問題。

5 結(jié)語

相比注射疫苗，黏膜疫苗接種方便，能夠避免針刺的痛苦，兒童接受性高；同時，黏膜疫苗可以制備成干粉、片劑或者膠囊劑，有可能實現(xiàn)無“冷鏈”的儲存和運輸，從而降低疫苗成本，改善偏遠(yuǎn)地區(qū)及貧窮國家獲得疫苗的機(jī)會，對全球大流行性疾病的防治意義重大。盡管如此，開發(fā)新型有效的黏膜疫苗仍然是一項艱巨的任務(wù)。一方面，黏膜表面存在各種各樣的生理屏障，這些屏障會干擾疫苗進(jìn)入和激活MIS的能力，導(dǎo)致疫苗免疫原性降低和免疫能力更快下降。雖然制劑學(xué)家在疫苗遞送技術(shù)上不斷取得突破，提高了黏膜疫苗的接種效率和在動物模型上的成功率，但大多數(shù)項目都止步于模型動物上的研究，尚未進(jìn)入到臨床使用。目前不斷有新的黏膜免疫策略出現(xiàn)，但尚缺乏可以克服所有挑戰(zhàn)的策略。因此需要將新的理論和技術(shù)有機(jī)整合，以設(shè)計出有效實用的黏膜疫苗遞送系統(tǒng)，使其能同時克服多重黏膜屏障，以改善抗原的攝取和提呈。另一方面，MIS具有明顯的獨特性。它的組成和免疫學(xué)特性不僅區(qū)別于全身性免疫系統(tǒng)，而且在不同黏膜部位之間也存在差異。黏膜表面環(huán)境以及黏膜與共生微生物群之間相互作用也會影響?zhàn)つっ庖呒?xì)胞、淋巴組織的生成和維持，而目前研究人員對MIS的了解仍然極其有限。制劑學(xué)家和免疫學(xué)家之間需要更密切的合作，深入了解MIS的分子和細(xì)胞功能，進(jìn)一步揭示納米顆粒與免疫系統(tǒng)之間內(nèi)在的相互作用，以及觸發(fā)全身和黏膜免疫的機(jī)制，這些信息可能促使新的疫苗遞送靶點被發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而推動新一代黏膜疫苗開發(fā)，為感染性疾病的防治帶來希望。