為了對抗癌癥，研究人員越來越多地使用疫苗來刺激免疫系統(tǒng)識別并破壞腫瘤細(xì)胞，然而臨床上并不是總能得到所需的免疫應(yīng)答，為了加強(qiáng)疫苗對免疫系統(tǒng)的效力－－特別是對于偵測腫瘤細(xì)胞舉足輕重的T淋巴細(xì)胞－－來自日內(nèi)瓦大學(xué)、弗賴堡大學(xué)、慕尼黑大學(xué)以及拜羅伊特大學(xué)的研究人員，與德國AMSilk公司合作開發(fā)了一款能夠?qū)⒁呙缰苯舆f送到免疫細(xì)胞核心的蜘蛛絲微膠囊。這一研究發(fā)現(xiàn)亦可應(yīng)用于預(yù)防性疫苗，并且為研發(fā)靶向更精準(zhǔn)、使用更便捷、抗極端儲存條件更優(yōu)的疫苗邁出重要一步。

我們的免疫系統(tǒng)主要基于兩種類型的細(xì)胞：產(chǎn)生各種抗感染所需抗體的B淋巴細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞。當(dāng)出現(xiàn)癌癥或某些傳染病如肺結(jié)核時，免疫系統(tǒng)需要激活T淋巴細(xì)胞，然而其激活機(jī)制比B淋巴細(xì)胞更為復(fù)雜：為了引發(fā)反應(yīng)必須使用一種肽，然而如果直接注射，那么在到達(dá)靶標(biāo)之前肽就會被機(jī)體降解掉。

“開發(fā)有效抗癌的免疫治療藥物，必須產(chǎn)生顯著的T細(xì)胞反應(yīng)，”負(fù)責(zé)該項工作的日內(nèi)瓦大學(xué)醫(yī)學(xué)及科學(xué)系抗腫瘤免疫治療專家Carole Bourquin教授說道： “目前的疫苗對T細(xì)胞作用有限，因此研制出能夠克服這一問題的疫苗接種程序至關(guān)重要。”

攝入蜘蛛絲納米顆粒的免疫細(xì)胞（綠色）。核內(nèi)體，即納米顆粒釋放疫苗的細(xì)胞部分，呈藍(lán)色。Credit：Laboratoire Bourquin － UNIGE

幾乎堅不可摧的膠囊

科學(xué)家們使用了合成蜘蛛絲生物聚合物－－一種輕便、生物相容性高的無毒材料，對光和熱的降解具有高度抵抗力。 “我們在實驗室重新制作了這種特殊的絲，以插入一種具有疫苗特性的肽，”拜羅伊特大學(xué)蜘蛛絲領(lǐng)域?qū)＜襎homas Scheibel解釋說：“最終的蛋白質(zhì)鏈被鹽析出來，形成可注射的微粒。”

絲微粒形成遞送膠囊，可防止疫苗肽被快速降解，并將其遞送至淋巴結(jié)細(xì)胞的中心，由此顯著增加T細(xì)胞的免疫應(yīng)答。 Carole Bourquin表示：“我們的研究證明了這種技術(shù)用于制備穩(wěn)定、簡便、可定制化新疫苗的有效性。”

合成絲質(zhì)生物聚合物顆粒具有很高的耐熱性，可承受超過100°C的高溫數(shù)小時而不被損壞。 從理論上講，這一技術(shù)也許可以開發(fā)出不需要佐劑和冷鏈的疫苗。 這是一個不可否認(rèn)的優(yōu)勢，因為在許多地方尤其是發(fā)展中國家，疫苗的保存是一大難題。 然而該技術(shù)的局限性之一是微粒的大小：盡管理論原則上該微粒適用于任何足夠小的可并入絲蛋白中的肽，但是還需要進(jìn)一步研究，以確定它是否也適用于標(biāo)準(zhǔn)疫苗中使用的較大抗原，特別是在針對病毒性疾病時。

“越來越多的科學(xué)家正試圖模仿大自然，”Scheibel補(bǔ)充道：“蜘蛛絲的特性使其成為一種特別有趣的產(chǎn)品：生物相容性高、固態(tài)、薄、可生物降解、耐極端條件甚至抗菌，可以想象其未來的應(yīng)用也很廣泛，例如傷口敷料、縫合線等。