改变疫苗注射途径

在现代，我们已经忘记了一百多年前的疾病。世界上大多数人都没有见过瘫痪的小儿麻痹症，或毁容的天花皮疹，人们也没有听到过百日咳患儿发出的奇怪声音。我们赞赏科学家和医生所作的努力，他们开发了针对这些疾病以及其他微生物和生物毒素的安全有效疫苗。

疫苗可大致分为预防疫苗和治疗疫苗。例如，有些疫苗用于预防病毒、细菌或细菌毒素引起的感染和疾病(预防性疫苗)。另一方面，治疗性疫苗用于已经受到疾病(如癌症)影响的患者，旨在加强免疫反应。在本讨论中，我们将重点讨论针对生物实体的疫苗。最佳疫苗必须具有免疫原性、安全、有效预防疾病，在最好的情况下，还必须具有热稳定性，不需要冷藏。然而，疫苗只有在我们将其注射到个体体内时才会有效，这样它就可以启动免疫反应，从而导致免疫记忆。

最常见的方法是通过肌肉注射(IM)或皮下注射(SC)将疫苗“注射”到个体以引起强大的免疫反应。疫苗反应开始于由针头造成的皮肤损伤引起的炎症。简单地说，专业抗原呈递细胞(APC)，如树突细胞，接受疫苗抗原，处理它，并将其呈递给T细胞和B细胞，通过一个两者兼有的过程复杂而优雅，涉及无数的化学物质和细胞类型，无数的蛋白质和信号，最终导致记忆免疫细胞的产生。在未来的某个时候，如果免疫系统遇到同样的抗原，免疫记忆将对威胁做出快速反应，防止后续感染和疾病。

常见的IM部位包括成人的三角肌和幼儿的股外侧肌，皮下(SC)部位包括成人的上臂外侧或幼儿的大腿前外侧。疫苗的配方通常适合使用注射器;因此，它是在一个经常需要冷藏的解决方案中。疫苗可被制成完全灭活病毒、灭活病毒或细菌、细菌毒素、病毒样颗粒或大分子，如mRNA病毒。此外，可以添加佐剂以增强免疫反应。疫苗溶液被制造出来并倒入有橡胶顶部的玻璃小瓶中，这样就可以插入一根针，取出适量的疫苗进行注射。为应对SARS-CoV-2 (COVID-19)大流行而开发的四种疫苗——Moderna、Pfizer-BioNTech、Johnson & Johnson和Oxford-AztraZeneca (Vaxzevria)——以IM方式注射入上臂三角肌。我们在新闻中看到，一排排的汽车或人们卷起袖子，打了一针，一个创可贴就完事了，下一个!尽管这是一种让疫苗进入数百万人体内的快速简单的方法，但它也有它的缺点。

第一个缺点是需要冷藏，疫苗必须在冷冻储存、解冻和/或冷藏中保存，直到注射到患者的手臂上。IM和SC注射的其他缺点包括需要医务人员进行实际注射;意外扎针的风险(注射器和针头的设计可能很小，但不是零风险)，针头必须在具有生物危害的利器中妥善处理(绝不能重复使用)。

这次大流行凸显了COVID-19疫苗获取和分发方面的后勤挑战。世界上有些地区缺乏医务人员、注射器和针头、冰柜(还有电)，甚至缺乏冰和冰柜来维持疫苗的活力。由于这些原因，研究界有责任开发提供疫苗的替代方法，当然，这可能需要不同的配方，以确保安全有效的免疫反应。可选择的给药方法包括鼻内给药、口服给药或微针贴片。

粘膜疫苗接种是预防通过粘膜进入的病毒或细菌(如冠状病毒)的一个很好的选择。“知道了粘膜对病毒病原体的反应有多强，考虑黏膜疫苗将是理想的，”他说作者Iwasaki他是耶鲁大学的免疫学家。¹经证实具有安全性和保护性的粘膜疫苗的例子是口服脊髓灰质炎疫苗(OPV)和FluMist^®四价鼻内疫苗，均由减毒活病毒组成。传统的针接种疫苗通常不会引起强烈的粘膜反应;然而，粘膜递送可能引起全身和粘膜反应，产生IgA抗体，这在黏膜免疫中很重要。²大多数粘膜疫苗由减毒活病毒组成;因此，粘膜COVID-19疫苗可能需要与当前mRNA疫苗完全不同的配方。

美国Vaxart公司正在开发一种口服COVID-19疫苗，这是一种含有腺病毒载体和佐剂的病毒冻干形式，它被一种微晶纤维素/淀粉包裹，可以抵抗酸性胃环境，但在肠道的高pH值中溶解。Vaxart已经在针对诺如病毒的临床试验中看到了这种疫苗的成功，它能够引发IgA抗体。^3.Altimmune公司正在开发另一种创新的粘膜疫苗，该公司已开发出一种鼻腔内COVID-19疫苗，目前处于I期试验阶段，可产生IgG和IgA抗体。⁴

通过微针贴片的皮内(ID)疫苗，像粘膜疫苗一样，不需要医务人员管理，也不需要注射器和皮下针。微针贴片将疫苗抗原送入真皮层和表皮，并到达其中的apc。由于皮肤密集地包裹着apc，少量的疫苗可能足以获得与IM或SC给药类似的反应。使用微针的ID疫苗通常生产为高度在25-2000之间的微投影贴片µm并附属于一个微平台。⁵这种贴片可以通过溶液传递微分子或大分子，而不会出血，因此消除了任何类型交叉污染的可能性。有几种类型的贴片和技术有可能提供COVID-19疫苗。在“戳补”方法中，用嵌入微针的小贴片戳皮肤，一旦取出疫苗，然后将疫苗局部涂抹在“受损”的皮肤上。⁵在“包裹和戳”方法中，微针装载疫苗，放置在皮肤上，形成可以输送疫苗的微孔)。⁵最后，甚至还有一种微针贴片，它会随着时间的推移而溶解。最近的一篇研究论文描述了开发一种涂有SARS-CoV-2 Spike蛋白的可溶解微针贴片的努力。这种创新疫苗技术的优点包括不需要冷藏，不需要处理尖锐物和很少的疫苗废物。⁶

在这次大流行期间，我们看到科学家和研究人员以极快的速度研制疫苗，以帮助减少COVID-19病例数量。尽管大流行确实没有一线希望，但我们已经看到在开发疫苗和治疗战略以应对这一全球卫生危机的努力中出现了创新和“跳出框框”的思维。我们在疫苗供应系统中吸取的任何教训都可以用于未来的大流行和抗击新出现的传染病。

参考文献

1. 吴,KJ。你宁愿用鼻子接种冠状病毒疫苗。《纽约时报》。https://www.nytimes.com/2020/07/14/health/coronavirus-nasal-vaccines.html．2020年7月14日发布。2021年5月12日访问。

2. 张磊，王伟，王生。疫苗给药方式对免疫原性和疗效的影响。专家Rev疫苗。2015; 14(11): 1509 - 1523。doi:10.1586 / 14760584.2015.1081067

3.Batty CJ, Heise MT, Bachelder EM和Ainslie KM。2021.预防严重急性呼吸综合征冠状病毒2型感染的疫苗配方正在临床开发中。药物输送。牧师．2021; 169:168 - 189。doi:10.1016 / j.addr.2020.12.006

4.Tiboni M, Casettari L和Illum L.抗SARS-CoV-2鼻疫苗:协同作用还是肌肉注射疫苗的替代品?2021; 603:120686。doi:10.1016 / j.ijpharm.2021.120686

5.交付技术。分子疫苗学概论．施普林格国际出版;2016:233-258。doi:10.1007 / 978 - 3 - 319 - 25832 - 4 - _10

6.O’shea J, Prausnitz MR和Rouphael N.可溶解微针贴片，以增加获得针对SARS-CoV-2和未来大流行疫情的疫苗。疫苗．2021; 9(4): 320。doi:10.3390 / vaccines9040320