麻省理工学院的研究人员开发了一种新的纳米粒子疫苗，可以帮助在全球范围内根除脊髓灰质炎。该疫苗一次注射即可提供多种剂量，可以使巴基斯坦偏远地区和仍然发现该病的其他国家的儿童更容易进行免疫接种。

根据疾病控制中心的数据，虽然从1988年至2013年，全世界报告的脊髓灰质炎病例数量下降了99%，但该疾病尚未完全根除，部分原因是难以接触偏远地区的儿童需要注射两到四次脊髓灰质炎疫苗才能增强免疫力。

麻省理工学院科赫综合癌症研究所的研究科学家，论文的高级作者之一安娜·雅克伦内克说：“拥有可以完全保护的一次性疫苗对于实现根除非常有价值。”

麻省理工学院的戴维·H·科赫研究所教授罗伯特·兰格(Robert Langer)也是该研究的资深作者，该研究于5月21日当周在美国国家科学院院刊上发表。史蒂芬妮·曾(Stephany Tzeng)，前麻省理工学院博士后，现任约翰霍普金斯大学医学院的研究助理是该论文的主要作者。

“我们对本文的方法和结果感到非常兴奋，我希望有朝一日能为世界各地的患者带来更好的疫苗，”?朗格说。

全球根除

没有针对脊髓灰质炎病毒的药物，在大约1%的病例中，它会进入神经系统，并在其中引起麻痹。1950年代开发了第一种脊髓灰质炎疫苗，也称为Salk疫苗。该疫苗由一种灭活的病毒组成，通常从2个月大时开始，以两到四次注射的形式注射。1961年，开发了一种口服疫苗，仅用一剂就可以提供某种保护，但是用两到三剂更有效。

口服疫苗由一种降低了毒力但仍然可以存活的病毒组成，在大多数国家已经被淘汰，因为在极少数情况下，它可以突变为有毒力形式并引起感染。但是，它在一些发展中国家仍在使用，因为与多次注射Salk疫苗相比，与儿童接触给药更容易。

为了成功根除脊髓灰质炎，必须完全淘汰口服疫苗，以消除病毒在被免疫者中重新活化的机会。几年前，兰格的实验室从比尔和梅琳达·盖茨基金会获得了资助，试图开发一种只能注射一次但可以多次注射的疫苗。

Jaklenec说：“目标是确保全球每个人都得到免疫。”“在这些难以到达的发展中世界中的一些地区，儿童往往得不到保护所必需的全套照像。”

为了生产单次注射疫苗，麻省理工学院的研究小组将灭活的脊髓灰质炎疫苗封装在称为PLGA的可生物降解的聚合物中。可以将这种聚合物设计为在一定时间后降解，从而使研究人员可以控制何时释放疫苗。

“总有一些疫苗残留在颗粒的表面或非常接近颗粒的表面，一旦我们将其放入体内，表面上的任何物质都可以扩散掉。这就是最初的爆发。”曾说。“然后这些颗粒位于注射部位，随着时间的推移，随着聚合物的降解，它们会根据聚合物的降解速率在规定的时间点爆发性地释放疫苗。”

研究人员必须克服一个阻碍以前使用PLGA进行脊髓灰质炎疫苗递送的努力的主要障碍：该聚合物分解成称为乙醇酸和乳酸的副产物，这些酸会损害病毒，从而不再引起正确的病因。抗体反应。

为了防止这种情况的发生，麻省理工学院的研究小组在粒子中添加了带正电的聚合物。这些聚合物充当“质子海绵”，吸收多余的质子并降低环境酸性，使病毒在体内保持稳定。

成功免疫

在PNAS研究中，研究人员设计了在注射时会初次爆发的颗粒，然后在25天后进行第二次释放。他们将这些颗粒注射到老鼠体内，然后将免疫老鼠的血液样本送到疾病控制中心进行测试。这些研究表明，用单次注射颗粒疫苗免疫的大鼠的血液样品对脊髓灰质炎病毒的抗体应答与接受两次注射Salk脊髓灰质炎疫苗的大鼠的抗体一样强或更强。