新冠病毒的新突变株最显著的特点是极强的传染性，并由此导致很高的死亡率。
通过疫苗接种预防新冠，仍然是降低新冠威胁的重要手段。
（传染性更强的突变株逐渐取代原有毒株，成为新的主流毒株。图源：数据世界）
但现实情况是，我们目前接种的新冠病毒疫苗，已经难以预防新冠病毒。
除了因为新冠病毒发生抗原漂移而出现免疫逃逸之外，更重要的是因为新冠病毒主要通过口腔及鼻咽黏膜进入到人体，而通过肌肉注射接种疫苗的中和抗体分布在这些组织黏膜部的水平太低、不足以抵抗新冠病毒的侵袭。
除此之外，Cell杂志于2021年9月发表的哈佛大学医学院及麻省理工学院等的研究显示：发生重症COVID-19的重要因素是感染之初鼻上皮脆弱的抗病毒应答【1】。
（鼻上皮的抗病毒免疫应答，不仅决定了是否会感染，更影响到是否会发展到重症。图源：Cell）
强化口腔鼻咽部的抗新冠病毒免疫应答，成为预防COVID-19的关键手段。
而经口鼻吸入型新冠疫苗，则成为最受瞩目的技术手段。
随着Omicron突变株的出现，科学界更加关注口鼻吸入型新冠疫苗；耶鲁大学免疫学家 Akiko Iwasaki在受访时更是提到：
“We are dealing with a different threat than we were in 2020,” “If we want to contain the spread of the virus, the only way to do that is through mucosal immunity.”“如果我们想遏制（新冠）病毒的传播，唯一的办法就是通过粘膜免疫。”我们曾报告过美国研究者报道的一种可以口服或经鼻吸入的Ad5腺病毒载体COVID-19疫苗，该疫苗在早期临床试验中在受试者鼻、唾液中诱导出较高滴度的黏膜IgA抗体。
中国的经口鼻吸入型疫苗进展如何？
2022年5月20日，The Lancet Respiratory Medicine（柳叶刀-呼吸医学杂志）发表的研究中，作为加强接种疫苗，中国康希诺研发的雾化吸入Ad5-nCoV疫苗展示出非常强的免疫活性和良好的安全性。
惊喜之余，我们对这项极有临床应用价值的研究做一解读。
尽管在2剂灭活病毒疫苗接种的基础上，已有多种异源加强策略，但对于上呼吸道粘膜的抗体水平提升仍然有限。寻找更优化的疫苗接种策略，尤其是在新冠病毒侵入人类的起始部位加强抗病毒的免疫活性尤为关键。该临床实验总共选取了420名受试者，受试者均为成年人，并且在过去的3-9个月中接受过2剂灭活疫苗的接种。研究者将所有受试者分为了3组，分别为低剂量吸入式Ad5-nCoV腺病毒载体疫苗组、高剂量吸入式Ad5-nCoV腺病毒载体疫苗组、CoronaVac灭活疫苗肌肉注射组（对照组）。其中吸入式疫苗低剂量组用量为康希诺肌肉注射疫苗克威莎用量的五分之一，吸入式高剂量组为低剂量组的2倍用量。
（图1. 研究设计）
给药后的不良反应如图2所示，三组受试者常见的不良事件均为疲劳、头痛、发热等。观察期内均未出现严重不良事件。
（图2. 受试者出现的不良事件。）
研究人员分别在免疫前、免疫后14天、免疫后28天对受试者进行了采血，通过对新冠WT病毒中和实验可以发现，吸入式疫苗组无论低剂量组还是高剂量组，抗体水平均显著强于灭活疫苗肌肉免疫组。加强接种14天时，低剂量Ad5-nCoV吸入组诱导的血清抗野生毒株中和抗体GMTs为744.4，高剂量组为714.1，而CoronaVac组仅为78.5。作为加强疫苗，Ad5-nCoV吸入后诱导的中和抗体水平是CoronaVac组的6.7-10.7倍。另外，两个剂型的吸入式Ad5-nCoV疫苗加强接种后，血清转换率均为100%，而CoronaVac组为96%。
（图3. 抗新冠病毒中和抗体）
加强接种14天时，低剂量Ad5-nCoV吸入组诱导的血清受体结合区（RBD）IgA抗体GMTs为94.4，高剂量组为122.2，而CoronaVac组仅为13.9。吸入式Ad5-nCoV诱导的特异性IgA水平显著高于CoronaVac组。
（血清RBD-IgA抗体水平）
研究显示，高剂量和低剂量Ad5-nCoV雾化吸入组的刺突蛋白特异性IFN-γ和IL-2 ELISpot反应均在7天后显著升高，分别比CoronaVac灭活疫苗组高6-10倍和4-5倍。加强免疫后，雾化吸入组的特异性IL-13反应也相应增强。在第7天，与CoronaVac组相比，二者IL-13的反应差异相对轻微，只有2.0 - 2.6倍。因此，在雾化的Ad5-nCoV组中发现更多的Th1偏好的细胞免疫应答。
简评：
想方设法提供针对新冠病毒的中和抗体水平及黏膜免疫应答，是进一步提高疫苗效力的重要策略。面对以上呼吸道感染为主的Omicron突变株，经口鼻吸入疫苗显得更为重要【3】。
（经鼻疫苗和肌肉接种疫苗诱导抗体的区别。图源：Science）本研究在异源免疫的基础上进一步改良了第3剂疫苗加免的方式。相比于3剂同源肌肉免疫CoronaVac灭活疫苗，异源吸入式Ad5-nCoV免疫不仅提高了血清中和抗体水平，更使得体液中RBD 特异性IgA的抗体水平显著提高。而在之前的动物实验中，研究者曾用该疫苗免疫恒河猴，然后收集支气管肺泡灌洗液（BAL）并通过测量 S-RBD 特异性 IgA 滴度来评估粘膜免疫。结果在BAL中除了检测到IgG之外，更检测到高水平的黏膜 S-RBD 特异性 IgA【4】。该结果显示，经口鼻黏膜免疫可刺激黏膜 IgA 抗体。黏膜 IgA 抗体可捕获和中和黏膜表面的呼吸道病原体，从而提供抵御感染的第一道防线。吸入式腺病毒载体疫苗的安全性与强免疫原性在这项研究中也得到了很好的验证。相比于注射用的腺病毒疫苗作为第3针加免，吸入式腺病毒疫苗可以更低的免疫剂量来获得更强的免疫应答。这意味着在2剂灭活疫苗接种的基础上，使用吸入式Ad5-nCoV疫苗做加强接种会有更重要的临床实用价值。在2剂CoronaVac灭活病毒疫苗接种的基础上，以吸入型Ad5-nCoV腺病毒载体疫苗作为异源加强接种安全性良好；与CoronaVac同源加强接种相比，吸入式Ad5-nCoV能够诱导出更高的血清中和抗体和RBD-IgA抗体。
参考资料：
【1】 Ziegler CGK, et al. Impaired local intrinsic immunity to SARS-CoV-2 infection in severe COVID-19. Cell. 2021 Sep 2;184(18):4713-4733.e22. doi: 10.1016/j.cell.2021.07.023.
【2】 https://www.thelancet.com/journals/lanres/article/PIIS2213-2600(22)00087-X/fulltext
【3】 Lund FE, Randall TD. Scent of a vaccine. Science. 2021 Jul 23;373(6553):397-399. doi: 10.1126/science.abg9857.
【4】 Xu, F., et al. Safety, mucosal and systemic immunopotency of an aerosolized adenovirus-vectored vaccine against SARS-CoV-2 in rhesus macaques. Emerging microbes & infections, 2022, 11(1), 438–441. https://doi.org/10.1080/22221751.2022.2030199
本期编辑：Henry，微信号healsan。
Hanson临床科研团队，由6位在美国的医生及医学科学家组成；目前在美国主要从事新药研发和临床科研。
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