全球首创无针注射方式接种新冠mRNA-LNP疫苗，为新冠病毒预防提供新思路

　　近日，由首都医科大学生物医学工程学院、启辰生生物科技有限公司、北京快舒尔医疗技术有限公司、神州细胞有限公司、北京工商大学、美国德克萨斯州立大学兽医学生物医学科学院、中国疾控中心病毒病预防控制所等多家单位联合在国际著名学术期刊Nano Today发表了一篇预印本论文，题为“A Highly Efficient Needle-Free-Injection Delivery System for mRNA-LNP Vaccination against SARS-CoV-2”（一种高效的无针注射递送系统助力mRNA-LNP疫苗接种对抗新冠病毒）。

　　值得关注的是，这是全球范围内首次报道采用无针注射（NFI）对动物模型进行新冠mRNA-LNP（纳米脂质颗粒）疫苗接种的案例。文章探索了不同mRNA疫苗接种方式针对新冠Omicron变异株诱导中和抗体的水平以及序贯加强接种的效果，以期为后疫情时代新冠mRNA疫苗的设计和临床应用起到指导作用。

　　众所周知，患者安全一直是卫生保健系统强调的基本原则，医疗过程中的每个环节都包含一定程度潜在风险。就疫苗注射为例，在传统有针注射中，针头在刺入人体过程中，会对组织纤维产生割裂式的损伤，常表现为疼痛、出血。本项研究引入了快舒尔针对mRNA-LNP疫苗注射需求进行流体力学模型设计的无针注射装置，并将其与新冠病毒刺突蛋白的mRNA-LNP疫苗进行有机结合，推出了一套全新的疫苗递送系统。与传统的有针注射（NI）相比，这种无针疫苗接种方式不仅在接种过程中无疼痛感、无皮肤损害，还可显著增强疫苗的免疫原性。

　　本研究涉及的mRNA-LNP疫苗制剂来自启辰生生物科技有限公司，通过专门的设计，突破了高压会对LNP结构造成破坏这一技术难题，使之可用于无针注射。试验中mRNA-LNP疫苗制剂在240N-490N的压力施加下，在无针注射器的出口处形成了140-202m/s的高速射流，并保持了结构和理化性质的稳定。通过无针注射器注射后，mRNA-LNP颗粒的粒径大小、多分散性指数、包封率和电势等理化参数均在正常范围内，无显著波动；且冷冻电镜下的直观成像也表明颗粒无明显结构损伤变化。

　　为了评估无针注射对于免疫原性的影响，研究团队对新西兰兔进行两次mRNA-LNP疫苗免疫，结果显示，无针组采集的动物血样对Omicron BA.5活病毒的滴度显著高于有针组，这些数据表明，无针注射能够明显提升该疫苗的免疫原性。由于BA.5变异株成为时下关注度最高的VOCs毒株，研究人员根据mRNA-LNP疫苗的技术路线在BA.5变异株S蛋白序列的基础上设计制造了BA.5-LNP疫苗，并用BA.5-LNP疫苗对上述组别的新西兰兔进行了第三针免疫，随后无论是无针组还是有针组采集的血样对BA.5活病毒的滴度均提升至了平台期。进一步的ACE2竞抑试验表明，第三针注射的BA.5-LNP疫苗使新西兰兔体内的BA.5特异性中和抗体浓度提升到了接种第三针前的3.70倍。而第三针皮下给药诱导出的抗体对BA.5假病毒的中和滴度明显高于肌肉注射。

　　论文作者在结论中写道：在使用快舒尔无针注射装置递送mRNA-LNP疫苗的研究过程中，我们发现并阐明了一些重要的现象。

　　第一，动物试验显示：无针注射相较于有针注射，能够使疫苗发挥出更好的免疫原性，测试疫苗包括mRNA-LNP疫苗、灭活疫苗、重组蛋白疫苗；

　　第二，Omicron BA.5特异的mRNA-LNP疫苗可以作为有效的加强针选择，增强抗Omicron免疫亚型的病毒中和能力，无论在此之前接种的是灭活，重组蛋白还是mRNA新冠疫苗；

　　第三，在一次免疫中，将疫苗剂量分为多等分，于不同部位进行无针注射，将更有助于疫苗发挥效力，这一发现或可作为未来疫苗免疫接种的优选方式；

　　第四，经过优化的无针注射系统能够很好配合mRNA-LNP颗粒的稳定释放，为其在其他类型疫苗和药物上的应用打开了探索的大门。

　　当前疫情防控形势严峻复杂，疫苗接种在预防重症、死亡等方面仍具有良好的效果，老年人等脆弱人群，感染新冠病毒以后容易发展成重症、危重症甚至死亡，接种新冠疫苗的获益最大。本项研究中，启辰生和快舒尔两家前沿科技公司，将其自身的优势技术（mRNA-LNP和无针注射）相结合，通过头对头数据比较，探索并初步验证了mRNA-LNP疫苗无针注射剂型，对当前流行的新冠病毒变异株的保护效力，药与械相配合的稳定性、便利性和可行性，具有良好的临床应用价值和前景。为进一步促进新冠疫苗的研发与应用提供了新的思路和解决方案。