【前沿&進展】Materials Today Bio | 豬流行性腹瀉病毒口服疫苗研制取得新進展

豬流行性腹瀉病毒（PEDV）作為一種高致病性腸道冠狀病毒，可引起新生仔豬嚴重腹瀉、嘔吐、脫水等癥狀，致死率最高可達 100%，給全球養豬業造成巨大經濟損失。疫苗免疫是防控 PEDV 最有效的核心手段，目前商品化疫苗以傳統弱毒疫苗和滅活疫苗為主，多采用肌肉注射方式免疫，難以誘導有效的腸道黏膜免疫，已無法滿足當前 PEDV 的防控需求。

口服疫苗憑借給藥便捷、可直接激活腸道黏膜免疫的獨特優勢，成為腸道病毒性疫病疫苗研發的重要方向。但口服疫苗長期面臨胃酸環境降解、胃腸道多重屏障阻礙、腸道滯留時間短、抗原遞呈效率低等關鍵瓶頸，嚴重制約了其免疫效果與臨床應用。因此，研發能突破胃腸道屏障、高效激活黏膜與系統雙重免疫的新型口服疫苗遞送系統，是當前 PEDV 防控領域急需攻克的核心難題。

近日，江蘇省農業科學院獸醫研究所李彬研究員團隊聯合南京工業大學藥學院任麗莉教授團隊，在 PEDV 新型口服疫苗研發領域取得新突破，相關研究成果以 “Liposomal Hydrogel-Based Oral Vaccine Delivery for Targeted Induction of Intestinal Mucosal Immunity” 為題，在線發表于國際期刊Materials Today Bio（IF=10.2，一區TOP期刊）。

該研究針對口服疫苗研制的核心技術瓶頸，創新開發了一種基于脂質體凝膠微球的新型口服疫苗遞送平臺：將甘露糖修飾的陽離子脂質體與 PEDV 抗原、免疫佐劑視黃酸（RA）復合后，完整包裹于巰基化海藻酸鈉凝膠微球中，成功構建出 PR-MLip@Gel 口服疫苗體系（圖1）。該體系通過多重功能設計協同突破口服疫苗應用壁壘：甘露糖修飾的脂質體可通過靜電作用高效吸附 PEDV 抗原，精準靶向腸道巨噬細胞與抗原遞呈細胞，顯著提升抗原攝取效率；巰基化修飾的海藻酸鈉凝膠微球作為保護外殼，可有效抵御胃酸環境對抗原的降解破壞，同時大幅增強疫苗在腸道黏膜的黏附能力，延長抗原腸道滯留時間；體系共載的視黃酸可有效促進分泌型 IgA 產生細胞的分化，進一步放大腸道黏膜免疫應答。

圖 1 PR-MLip@Gel 脂質體凝膠微球口服疫苗的設計制備示意圖

研究結果顯示，該遞送系統具備優異的 pH 響應釋放特性，在 pH 1.2 的模擬胃液中可保持微球結構穩定，2 小時內抗原累計釋放量低于 15%，有效避免胃酸對抗原的降解破壞；而在 pH≥6.8 的模擬腸液中可快速溶脹崩解，實現抗原在腸道部位的精準靶向釋放（圖2）。

圖 2 PR-MLip@Gel 脂質體凝膠微球的胃腸道穩定性、腸道黏附滯留能力驗證

在小鼠免疫實驗中，PR-MLip@Gel 口服疫苗展現出遠超傳統免疫方式的免疫激活效果。該疫苗可顯著促進腸道淋巴細胞中腸道歸巢受體 α4β7 與 CCR9 的高表達，有效驅動免疫細胞向腸道黏膜位點遷移；同時在小鼠血清、糞便及腸道灌洗液中均誘導出高水平的 PEDV 特異性 IgA 抗體，顯著優于肌肉注射免疫組，成功激活了強效的腸道黏膜免疫應答（圖3）。

圖 3 PR-MLip@Gel 脂質體凝膠微球口服疫苗在小鼠體內的黏膜免疫與系統免疫激活效果

為進一步驗證疫苗的臨床保護效力，研究團隊開展了仔豬 PEDV 攻毒保護試驗。結果顯示，PR-MLip@Gel 口服免疫組仔豬在攻毒后無明顯腹瀉癥狀，直腸排毒量、腸道組織病毒載量均顯著低于未免疫對照組，且優于傳統肌肉注射免疫組；免疫仔豬血清中可檢測到高水平的 PEDV 特異性 IgA 與 IgG 抗體，腸道組織中分泌型 IgA 水平分別是未免疫組的 3.8 倍、肌肉注射組的 1.6 倍。剖檢與病理組織學檢測顯示，未免疫對照組仔豬出現腸壁變薄、腸絨毛嚴重萎縮脫落等典型病變，而 PR-MLip@Gel 免疫組仔豬腸道結構完整，無明顯病理損傷，僅檢測到極少量病毒抗原陽性細胞（圖4）。以上結果充分證實，該口服疫苗可為仔豬提供優異的主動免疫保護，有效抵御 PEDV 致死性感染。

圖 4 PR-MLip@Gel 脂質體凝膠微球口服疫苗免疫仔豬的攻毒保護效果驗證

綜上，該研究創新性構建的脂質體凝膠微球口服疫苗遞送系統，突破了口服疫苗胃酸降解、腸道靶向性差、黏膜免疫激活不足等多重技術瓶頸，兼具誘導強效的腸道黏膜免疫與全身系統免疫，為 PEDV 的高效防控提供了極具應用前景的新型候選疫苗。同時，該遞送平臺具備良好的通用性與可拓展性，為其他腸道病原體的口服疫苗研發提供了全新的技術思路與解決方案。

南京工業大學藥學院碩士研究生李志偉、江蘇省農業科學院獸醫研究所范寶超博士為論文共同第一作者，獸醫研究所動物腹瀉病防控創新團隊首席李彬研究員、南京工業大學任麗莉教授為論文共同通訊作者。該研究得到了國家重點研發計劃項目、江蘇省農業自主創新資金項目等項目的資助。