肿瘤疫苗|口服类肿瘤疫苗正在走进现实机器人|细菌|疫苗|肠道

相比于注射类疫苗，口服类疫苗主要有3方面优势：激活的免疫反应程度可能更强；可以激活黏膜免疫；相比于注射，口服方式要方便许多，普及接种速度更快，人们的依从性更高，而且也不需要专业人员进行接种。
近日，在《自然》子刊上发表的一项研究中，我国学者通过对大肠杆菌进行基因工程改造，设计了一种细菌衍生的口服类肿瘤疫苗，该疫苗在小鼠多种癌症模型中显示出抗肿瘤疗效。
什么是口服类肿瘤疫苗？口服类肿瘤疫苗有哪些优势，能解决患者什么问题？科技日报采访人员就此专访了上述研究团队负责人之一、中国科学院国家纳米科学中心研究员聂广军。
口服类疫苗优势明显但开发难度大
“小时候吃的糖丸疫苗，实际上就是一种针对脊髓灰质炎的口服类疫苗。 ”聂广军说，有研究论文报道，目前科学家正在研发的口服新冠疫苗已经在动物实验中初步获得显著效果。
相比于注射类疫苗，口服类疫苗主要有3方面优势。
首先，口服类疫苗激活的免疫反应程度可能更强。 “注射类疫苗一般只能通过注射部位周边的引流淋巴结进行免疫刺激，这个范围相对有限。而肠道实际上含有机体70%左右的免疫细胞，是体内最大的免疫器官之一。假如能够通过口服疫苗的方式，对肠道内的免疫细胞进行刺激，这样激活的免疫反应会非常强。 ”聂广军说。
“理论上，受到疫苗刺激的免疫细胞数量越多，激活的免疫反应就会越强，最终对机体的保护作用也就越强。就口服类肿瘤疫苗而言，疫苗激活的免疫细胞越多，对肿瘤细胞的抑制作用就越强，治疗效果可能就越好。 ”聂广军解释道。
“当然，免疫系统的过度激活也是一种潜在的风险，因此需要临床前研究和临床试验来确定口服类疫苗的剂量，确保免疫反应处在机体能够承受的范围内。 ”聂广军补充道。
其次，口服类疫苗可以激活黏膜免疫，刺激机体产生一种特殊的抗体IgA ，这种抗体主要分布在黏膜部位，比如消化道、呼吸道。聂广军告诉采访人员：“黏膜免疫其实是身体形成的针对病原微生物的一道防线，因此对通过肠道或呼吸道侵入的病原微生物，防范作用更强，黏膜免疫正是注射类疫苗所缺乏的。 ”
“但是，对于口服类肿瘤疫苗来说，这种黏膜免疫的意义还有待进一步研究和探索。 ”聂广军提道。
再者，口服类疫苗在实际应用方面也有一定优势。 “相比于注射，口服方式要方便许多，普及接种速度更快，人们的依从性更高，而且也不需要专业人员进行接种，对社会资源的消耗会低很多。 ”聂广军说。
“但口服类疫苗在其技术开发方面的难度要远远大于注射类疫苗，面临的挑战更多。 ”聂广军说。
聂广军介绍，其课题组长期关注利用纳米技术和生物技术开发治疗肿瘤的新方法，因此在口服类疫苗技术体系方面，他们选择了肿瘤疫苗作为突破点。
制造“细菌机器人”克服两大挑战
聂广军告诉采访人员，口服类疫苗研发主要有两大挑战：一是疫苗需要克服复杂的消化道环境。胃酸以及各种消化食物的酶等可能导致疫苗在抵达肠道前就被降解了。二是疫苗需要通过肠道上皮屏障。疫苗的主要成分是抗原，也就是蛋白质，蛋白质这种物质很难有效透过上皮屏障，因而也就无法激活分布在上皮屏障之下的免疫细胞。
如何克服这些挑战呢？答案是制造“细菌机器人” 。
聂广军告诉采访人员，研究团队将大肠杆菌进行了基因改造，经过基因改造的大肠杆菌能在肠道内自己产生并分泌一种带有肿瘤抗原的囊泡——细菌外膜囊泡（OMV）， OMV就像卡车一样，会把载有的肿瘤抗原带到肠道上皮屏障下的免疫细胞附近，从而将这些肿瘤抗原传递给免疫系统，激活体内的抗肿瘤免疫反应。聂广军团队把这种按照他们的设计在体内自主工作的大肠杆菌称为“细菌机器人” 。