使用長度為100~1,000μm的微針可以將疫苗等具有大分子量的活性成分，無痛地通過角質(zhì)層，并且可以遞送到真皮層。由于真皮層內(nèi)存在免疫細胞，因此研究人員已積極研究如何使用微針遞送疫苗。目前，流感微針（MN）疫苗已進入臨床前和臨床研究階段，且相關(guān)研究已發(fā)現(xiàn)，其與肌肉注射（IM）給藥可以達到相似的免疫功效。

據(jù)麥姆斯咨詢報道，近期，韓國嘉泉大學生物納米技術(shù)系的研究人員開發(fā)了一種可實現(xiàn)抗原變體交叉保護的H3N2微針疫苗，相關(guān)研究成果以“Development of the H3N2 influenza microneedle vaccine for cross-protection against antigenic variants”為題發(fā)表于Scientific Reports期刊上。

由于H3N2病毒具有不斷變異的特性，因此研究人員在制備H3N2微針疫苗時考慮了兩個方面：（1）快速制備；（2）針對多種抗原變體的交叉保護。在過去的研究中，測量血凝素（HA）含量的方法需要標準抗體，但由于標準抗體的缺乏，往往無法實現(xiàn)針對突變型H3N2病毒的微針疫苗的快速制備。在這項研究中，研究人員通過高效液相色譜（HPLC）進行H3N2微針疫苗的制備，該方法不使用抗體，且制備獲得的疫苗可產(chǎn)生針對多種抗原變體的交叉保護。

圖1 基于HA的HPLC分析用于H3N2流感病毒交叉保護的H3N2微針疫苗開發(fā)示意圖

圖2 H3N2涂層微針示意圖

利用FITC標記的葡聚糖作為模型藥物，研究人員在豬皮上對制備獲得的H3N2微針疫苗進行體外藥物遞送實驗。在初始給藥后15至330分鐘觀察到熒光強度分布高于預(yù)設(shè)的閾值強度（圖3a），且微針表面熒光強度隨時間變化而變化（圖3b）。在初次給藥后30至60分鐘之間下降最為劇烈，給藥210分鐘后，大多數(shù)熒光信號即檢測不到。此外，F(xiàn)ITC-葡聚糖的擴散速率受涂層從固體層溶解到凝膠然后變成液體溶液的階段的影響。隨著涂層溶解的進行，F(xiàn)ITC-葡聚糖在幾個小時內(nèi)緩慢地擴散到豬皮中。

圖3 （a）共聚焦顯微鏡在15、30、60、90、150、210、270和330分鐘時觀察到的微針表面熒光圖像（比例尺?=?200μm）；（b）從15到330分鐘，微針尖端表面的熒光強度變化。

接著，研究人員利用幾種不同的抗原變體，對H3N2微針疫苗的體內(nèi)交叉保護功效進行了評估。通過監(jiān)測體重變化和存活率，研究了19-20A/KS/17H3N2微針疫苗對感染2015-16季節(jié)性H3N2流感病毒的小鼠的交叉保護作用。將疫苗分別接種于兩組小鼠，一組通過微針注射，另一組通過肌肉注射（IM）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩組的體內(nèi)功效相似，并且兩組的交叉保護功效也相似。

圖4 小鼠體內(nèi)實驗時間軸。BALB/c小鼠用19-20A/KS/17H3N2微針疫苗（3μg/小鼠）皮內(nèi)免疫或用疫苗制劑（3μg/小鼠）肌肉內(nèi)免疫。在疫苗接種后3周，用鼠源性15-16A/SW/13 H3N2病毒感染小鼠。

圖5 （a）用鼠源性15-16A/SW/13 H3N2病毒感染后，監(jiān)測小鼠14天的體重變化和（b）存活率；（c）分別感染A/PE/09 H3N2、A/TX/12 H3N2和A/SW/13 H3N2病毒14天后，19-20A/KS/17 H3N2疫苗微針接種小組和IM接種小組的小鼠血清的中和抗體滴度。（d）分別感染A/PE/09 H3N2、A/TX/12 H3N2和A/SW/13 H3N2病毒14天后，19-20 A/KS/17 H3N2疫苗微針接種小組和IM接種小組小鼠體內(nèi)血凝抑制（HI）滴度。

總體而言，使用HPLC可能被證明是快速制備季節(jié)性H3N2流感微針疫苗的有效方法，也是對抗抗原變體的替代解決方案。

論文鏈接：
https://doi.org/10.1038/s41598-022-16365-2

審核編輯 ：李倩