研究人員創造出一種奈米療法，它能選擇性地靶向並關閉導緻小鼠過敏反應的免疫細胞，從而預防過敏性休克。這種新型奈米藥物能夠針對特定過敏原量身定制，可能成為第一種預防過敏反應的藥物。

研究人員創造了一種用抗體裝飾的奈米粒子，它能靶向引起過敏反應的細胞埃文-斯科特/西北大學

過敏的嚴重程度從眼睛發癢、流鼻水到危及生命的過敏性休克不等。花生、灰塵、黴菌、狗毛、香水、花粉、藥物、昆蟲蟄傷和乳膠–除了完全避免這些東西，有些人根本無法預防過敏反應。

西北大學的研究人員開發了第一種預防過敏反應的選擇性療法：用抗體裝飾的奈米粒子，這種抗體可以關閉引起人體過敏反應的免疫細胞。

研究的通訊作者埃文-斯科特（Evan Scott）說：「目前，還沒有專門針對肥大細胞的方法。我們只有抗組織胺等藥物來治療症狀，但這些藥物並不能預防過敏。它們只能在肥大細胞被活化後抵消組織胺的作用。如果我們有辦法讓對特定過敏原做出反應的肥大細胞失活，那麼我們就能阻止過敏性休克等嚴重情況下的危險免疫反應，以及季節性過敏等較不嚴重的反應。”

肥大細胞是組織駐留的白血球，對過敏性發炎至關重要。當一個人過敏時，他的肥大細胞會捕捉並顯示抗體，特別是免疫球蛋白E (IgE)，這種抗體針對的是特定的過敏觸發物質–過敏原，幾乎總是蛋白質。這樣，如果患者再次接觸相同的過敏原，肥大細胞就能辨識並做出反應。

史考特說：「如果你對花生過敏，並且過去對花生有過反應，那麼你的免疫細胞就會產生針對花生蛋白的IgE 抗體，肥大細胞就會收集它們，現在，它們正等著你再吃一顆花生。當你再吃一顆花生時，它們會在幾分鐘內做出反應，如果反應足夠強烈，就會導致過敏性休克。”

要使抗體等蛋白質黏附在奈米粒子上，通常必須形成一種鍵，使蛋白質展開，從而影響其生物活性。為了應對這項挑戰，研究人員創造了一種由動態聚合物鏈組成的奈米粒子，當接觸到不同的溶劑和蛋白質時，它們可以獨立地改變取向。因此，當蛋白質附著在奈米粒子表面時，界面上的聚合物鏈會翻轉位置，在不與蛋白質結合的情況下穩定地抓住蛋白質，從而保持其功能。蛋白質表面的拒水袋是維持穩定交互作用的關鍵。

“這是一個獨特的動態表面，”斯科特說。”它不是一個標準的穩定表面，而是可以改變其表面化學成分。它是由微小的高分子化合物鏈組成的，可以根據需要改變方向，最大限度地與水和蛋白質進行有利的相互作用”。

研究人員發現，接近100%的抗體都能附著在奈米粒子上，而不會失去與特定標靶結合的能力，使奈米粒子的表面密佈多種不同的肥大細胞標靶抗體，且數量高度可控。

肥大細胞內奈米粒子（紫色）的掃描電子顯微鏡（SEM）圖像埃文-斯科特（Evan A. Scott）/西北大學

奈米粒子上裝飾有抗Siglec-6 抗體，可防止肥大細胞對過敏原產生反應。它還能攜帶與人的特定過敏症相對應的過敏原。例如，如果奈米粒子用於對花生過敏的人，它們就會攜帶花生蛋白。這是雙管齊下的方法：過敏原吸引引起過敏的特定肥大細胞，然後抗體關閉這些細胞。由於只有肥大細胞顯示Siglec-6 受體，奈米粒子無法與其他類型的細胞結合，從而有效限制了副作用。

史考特說：「我們可以使用任何過敏原，並選擇性地關閉對該過敏原的反應。過敏原通常會活化肥大細胞。但在過敏原結合的同時，奈米粒子上的抗體也會與抑制劑Siglec-6 受體結合。考慮到這兩個相互矛盾的信號，肥大細胞決定不激活過敏原，讓過敏原單獨存在。它選擇性地停止了對特定過敏原的反應。這種方法的優點是不需要殺死或消除所有肥大細胞。而且，從安全角度來看，如果奈米粒子意外附著在錯誤的細胞類型上，該細胞就不會產生反應。”

在成功將新型奈米粒子用於人體組織來源的肥大細胞培養物後，研究人員又在小鼠模型上測試了這種療法。由於小鼠的肥大細胞不具備Siglec-6 受體，研究人員開發了一種在其組織中含有人類肥大細胞的模型。小鼠接觸過敏原，同時靜脈注射奈米療法。沒有一隻動物出現過敏性休克，全部存活下來。

“監測過敏反應最簡單的方法是追蹤體溫變化，」史考特說。”我們發現體溫沒有變化。沒有任何反應。此外，小鼠仍然健康，沒有表現出任何過敏反應的外在跡象。”

研究人員下一步計畫以奈米療法治療其他肥大細胞相關疾病，包括一種罕見的肥大細胞癌–肥大細胞增生症。他們也正在研究在奈米粒子中加入藥物，以選擇性地殺死肥大細胞增生症中的肥大細胞，而不傷害其他類型的細胞。

他們認為他們的奈米療法有許多應用領域。

該研究的共同作者布魯斯-博克納（Bruce Bochner）說：”最大的未滿足需求是過敏性休克，它可能危及生命。某些形式的口服免疫療法在某些情況下可能會有所幫助，但目前我們還沒有獲得美國食品及藥物管理局批准的治療方案，除了避免食用違規食物或藥物外，還能持續預防此類反應。否則，腎上腺素等治療方法只能治療嚴重反應，而不能預防。如果有一種安全有效的治療食物過敏的方法，能夠持續不斷地將過去必須嚴格避免的食物重新引入飲食中，那豈不是很好嗎？”

這項研究發表在《自然奈米技術》雜誌。