哈佛大學的研究人員已經開發出一種生產疫苗的新平台–而秘密成分就是血液。該技術涉及給紅細胞加載抗原，然後它們可以用來產生特定的免疫反應，在小鼠身上的測試表明，它能有效減緩癌症的生長。

紅細胞最著名的是它們在將氧氣從肺部運送到身體各處的重要工作，但事實證明這並不是它們能攜帶的唯一“貨物”。近年來，科學家們已經找到了在紅細胞上附加化學有效載荷的方法，如藥物或抗體，然後可以將其輸送到特定的器官或組織。

對於這項新研究，哈佛大學懷斯研究所的研究人員在此基礎上，以脾臟為目標。由於這個重要的器官是身體中少數幾個紅細胞和白細胞直接互動的地方之一，它應該有助於對特定病原體發起更強的免疫反應。

紅血球的次要功能是將中和的病原體帶到脾臟，在那裡它們被傳遞到抗原呈遞細胞（APCs）上。從那裡，白血球學會識別這些抗原，這些抗原是身體用來發起反擊的病原體分子。這就改善了針對這些病原體的免疫反應。

新系統被命名為紅細胞驅動免疫靶向（EDIT），就是利用了這一點。問題是，通常情況下，當紅細胞擠過肺部狹窄的毛細血管時，有效載荷會被剪掉，因此大部分載荷永遠不會到達脾臟。但該團隊開發了一種方法，將抗原納米顆粒牢牢地粘在紅細胞上，以便到達目的地。

在這種情況下，納米顆粒是由聚苯乙烯製成的，並塗有一種名為卵清蛋白的抗原蛋白。紅血球還必須表達一種叫做磷脂酰絲氨酸(PS)的脂質分子，數量要恰到好處–太多的話，脾臟就會把細胞登記為受損，並把它們破壞掉。

“我們希望較低量的PS反而會暫時向脾臟的APC發出’給我檢查一下’的信號，然後APC會吸收紅血球的抗原塗層納米顆粒，而細胞本身不會被破壞，”該研究的共同第一作者Anvay Ukidve說。

該團隊在小鼠身上進行了測試。首先，他們將其抗原負載的納米粒子與小鼠紅細胞一起培養，發現大約300個納米粒子與一個紅細胞的比例足以確保至少80%的納米粒子停留在其表面。接下來，他們將這種混合物注射到小鼠體內，並追踪納米粒子最終的下落。20分鐘後，幾乎所有的納米粒子都從動物的血液中被清除，更多的納米粒子積聚在脾臟而不是肺部。

注射後，脾臟中的這種豐度保持了24小時，重要的是，研究小組發現，體內EDIT紅細胞的數量並沒有改變。這說明它們並沒有被脾臟破壞。

在接下來的測試中，研究人員檢查了這種技術是否真的能誘發更強的免疫反應。研究小組給兩組小鼠進行了為期三週的每週一次的治療，然後分析它們的脾臟，檢查有多少T細胞顯示了卵白蛋白抗原。

接受過EDIT治療的小鼠，其卵白蛋白T細胞數量是剛接受過未附著在紅細胞上的納米顆粒的小鼠的8倍。這個數字也是沒有接受過治療的小鼠的2.2倍。在EDIT小鼠的血液中也發現了比其他小鼠更多的針對卵白蛋白的抗體。最後，研究人員調查了該技術對疾病的效果如何。研究小組再次給各組小鼠進行了為期三週的EDIT治療，然後給動物注射了表達卵白質的淋巴瘤細胞。

果然，接受過EDIT的小鼠的腫瘤生長速度是對照組或游離納米粒子組的三倍。EDIT小鼠體內的活體癌細胞數量也較少。該團隊表示，新技術可以作為針對一系列感染和疾病的疫苗的新輸送系統。但真正的優勢在於，它的工作原理是不需要佐劑–即添加到疫苗中以增強免疫反應的製劑–就能發揮作用，這有助於加快疫苗的開發。

該研究的共同第一作者趙宗敏說：“今天疫苗開發耗時如此之長的部分原因是，與抗原一起遞送的外來佐劑必須為每一種新疫苗進行全面的臨床安全試驗。幾個世紀以來，紅細胞一直被安全地輸注到患者體內，其增強免疫反應的能力可以使其成為外來佐劑的安全替代品，提高疫苗的療效和疫苗創制速度。”

當然，目前該研究仍然只在小鼠身上進行，但該團隊計劃繼續開展工作，以更好地了解該系統的工作原理，並針對其他抗原進行測試。

該研究發表在《PNAS》雜誌上。