流感是由流行性感冒病毒引起的上呼吸道感染疾病，该疾病有极高的传染性且传播范围广泛，多发于春、冬两季。目前，针对流感病毒并没有特效药物，主要以流感疫苗和常规对症手段来预防和治疗。本文对利用合成生物学技术开发应急流感疫苗和通过口服、喷雾等给新型药途径更加简便高效的预防流感的可能性进行了讨论。

一、利用合成生物学合成人工抗原助力流感疫苗开发

传统流感疫苗生产需经过长时间鸡胚培养，利用合成生物学技术缩短疫苗中抗原的装配时间，达到缩短疫苗研发周期与生产周期，在流感突发疫情中具备疫苗供应应急的能力。

1、选择抗原载体蛋白：构建一个可以暴露出抗原决定簇的载体，选择用铁蛋白颗粒作为合成抗原的中心载体，由 24 个亚基组成的铁蛋白颗粒是一个很好的平台。2013年，美国国立卫生研究院过敏和传染病研究所疫苗研究中心的Kanekiyo等人将流感病毒的血凝素HA和幽门螺杆菌的铁蛋白亚基N-末端进行融合并通过肌肉注射的方式成功使机体产生了免疫应答反应，从而获得中和抗体^[1]。

2、合成的抗原预计能产生的效果：血凝素（HA）总是隐藏在分子内部，天然病毒结构不能完全的暴露出被脂分子包裹的抗原决定簇，用合成生物学的方法将血凝素（HA）蛋白和铁蛋白组合在一起形成一个能被看成为没有遗传物质的核衣壳，同时可以很好的完全暴露出原来被包裹的抗原决定簇。这样更有利于由B淋巴细胞产生的中和抗体与流感病毒表面的血凝素（HA）抗原结合，这样就可以让流感病毒没有办法和靶细胞的受体进行结合，从而成功消除了病毒侵入细胞的可能。

美国国立卫生研究院过敏与传染病研究所的 Kanekiyo 等发现相对于普通疫苗，经合成生物学改造的铁蛋白免疫并不能显著提高抑制血凝滴度，但当铁蛋白联合Ribi等免疫佐剂使用，利用免疫佐剂储存抗原并延缓抗原释放的作用机理，大幅度提高血凝抑制效价达7.2倍。在对小鼠血清检测的实验中，发现通过合成疫苗实现免疫应答使小鼠成功获得了自主免疫能力^[2.3]。

二、口服疫苗改造人体内肠道益生菌助力流感防治

口服疫苗避免了由于注射而导致感染的风险，能够模拟自然感染的途径, 保证大部分黏膜表面区域接触疫苗, 能引起黏膜免疫反应。乳酸菌是一种常见的能在人体肠道中生存的菌种，同时也是国家允许在食品中添加的一类微生物。乳酸菌作为肠道益生菌有着十分重要的作用利用微生物基因工程，将乳酸菌作为食品级表达载体，制成的口服疫苗，改造存在于人体肠道内的益生菌群，通过肠道发生粘膜免疫，用于防治流感。

1、对乳酸菌进行改造：SARS病毒是一种冠状病毒，其表面有类似于流感病毒的刺突S 蛋白，其作用类似于血凝素（HA）蛋白。Lee等人利用特定的蛋白将SARS-CoVS基因成功锚定在干酪乳杆菌细胞表面，并能够进行展示和表达。利用流式细胞仪以及ELISA荧光标记技术检测试验表明有重组基因的菌表达蛋白定位于菌体的表面。实验结果显示，干酪乳杆菌是SARS病毒的重组S蛋白，能刺激机体对病毒起到特异性免疫应答反应^[4.5]。设想将多种甲型流感病毒亚种上的血凝素（HA）和神经氨酸酶突起（NA）移植到乳酸杆菌的细胞壁上，让乳酸杆菌在人的肠道中正常存活时刺激肠道中的上皮细胞，促使粘膜免疫的发生也将会对流感病毒产生免疫应答。

2、改造后的乳酸菌如何进度人体：经过改造的乳酸菌可以食物形式通过口服摄取，例如，将这种乳酸菌加入到可食用的酸奶中进行低温保存，当饮用此乳制品时，乳酸菌便进入人体的胃肠道中，多次饮用会有改造后的乳酸菌存留在肠道中。

三、吸入式给药途径，方便、高效预防流感

很多人不愿意通过注射的方式接种疫苗，开发吸入式给药流感疫苗喷剂可满足这些人群的需要。

1、采用喷剂吸入途径接种疫苗：基于注射抗原的疫苗依旧是临床研究的主要方向。但是选择皮下注射疫苗，在流感高发的时候，无疑要分担医院大量人手，造成资源、人力和时间上的浪费。此外接种疫苗仅能刺激机体产生全身系统免疫，而通过对局部黏膜（如口服、鼻腔等）进行免疫后，机体除在给药部位产生局部黏膜免疫外，还能在其他比较远的部分黏膜上产生免疫应答，最终可以取得全身性的免疫应答保护。喷雾型粘膜疫苗通过正常吸入的方式，作用于鼻粘膜和呼吸道粘膜上，促使人体通过粘膜免疫进而诱导全身免疫，达到预防流感病毒的效果。

疫苗通过鼻黏膜接种，抗原进入淋巴组织，刺激。此时抗原的抗原决定簇被巨噬细胞摄取并呈现，机体的免疫细胞被激活。在普通的黏膜免疫系统的机制下，特异性T细胞和B细胞开始移动，最终移动到靶器官上。这个过程不仅可以使部分的粘膜呈现免疫应答，最终还能够达到全身性的免疫应答。鼻粘膜的免疫系统具备可以诱导特异性T细胞产生的功能，对帮助B细胞产生分泌型IgA并抑制病原体对粘膜的损伤有很大的作用。在处理抗原的同时，不但会使细胞和体液能够产生免疫应答作用，还可以产生直接对病原体产生作用的并且拥有调节功能的细胞因子^[6]。

2、粘膜疫苗的佐剂和抗原的选择：将脂质体作为粘膜疫苗的佐剂，使其包裹在抗原外。研究表明，脂质体包被的抗原经鼻腔接种后，成功诱导鼻黏膜免疫反应，并发生了全身性的系统免疫。将通用型流感疫苗溶解于抛射剂中，制成方便人们使用的溶液性气雾剂。抗原选用通过合成生物学人工合成的 HA-铁蛋白的复合体，该抗原具有完全暴露 HA 抗原决定簇（刺突）的特点，可以更好地促使免疫机制的启动。

综上所述，希望利用合成生物学方法研发生产的应急疫苗、改造乳酸菌形成的口服疫苗和吸入式喷剂疫苗能早日问世，起到防治流感的作用。

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