很多人小时候都吃过一种红色的糖丸 —— 那是国产的脊髓灰质炎减毒活疫苗。不用打针,温水送服,嚼碎了咽下去,就完成了免疫。这大概是大多数中国人对 "口服疫苗" 最直接的记忆。
但奇怪的是,从脊灰糖丸之后这么多年,真正上市的口服新疫苗屈指可数。数来数去也就轮状病毒、霍乱、伤寒这几个。新冠疫苗火成那样,也没人敢真的 "吞一粒 mRNA 疫苗" 就完事。
口服疫苗明明这么方便 —— 不用针头、患者依从性高、大规模接种成本低,还能诱导黏膜免疫(sIgA),为什么这么难出新药?
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最近台州学院和泰国朱拉隆功大学的团队,在Cell Reports上发了一篇综述,把口服疫苗从 "为什么难" 到 "怎么解决" 的整个赛道系统梳理了一遍。我读完觉得,这篇文章把这个问题讲透了。
口服疫苗的优势,其实是 "双重免疫"
先说说为什么大家都想做口服疫苗。
肌肉注射的疫苗,主要激活的是全身循环的 IgG 抗体。但很多病原体 ——流感、新冠、轮状病毒、诺如、幽门螺杆菌—— 都是从黏膜表面入侵的:呼吸道黏膜、肠道黏膜、生殖道黏膜。你光有血里的抗体,第一道防线其实是空的。
口服疫苗不一样。抗原经过肠道的时候,会被派尔集合淋巴结(Peyer's patches)里的 M 细胞抓取,交给树突状细胞,然后激活 B 细胞分化成 IgA 浆细胞。这些 IgA 浆细胞会通过血液循环回到全身各个黏膜部位,分泌 sIgA—— 相当于在呼吸道、肠道、生殖道的黏膜表面都布了一道防线。
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图1. A 肠道黏膜免疫的基础机制:M 细胞摄取抗原→APC 呈递→T/B 细胞激活→IgA 浆细胞归巢→sIgA 分泌;B 阻碍口服疫苗的生理和免疫屏障
这就是为什么口服疫苗理论上能诱导 "黏膜 + 全身" 双重免疫。而且口服无创、不需要专业接种人员、适合大规模群体免疫 —— 天花 eradication 靠的是针刺接种,下一个要 eradication 的疾病,如果有口服疫苗,推广难度会小很多。
但口服疫苗要闯的关,比打针多太多了
问题是,从嘴巴到派尔集合淋巴结,这条路太难走了。
综述里列了两道大坎:
第一道:生理屏障。
胃里 pH 1.5–3.5,强酸环境,蛋白抗原直接变性;
胰蛋白酶、胃蛋白酶、核酸酶,把抗原拆得稀碎;
肠道表面覆盖着厚厚的黏液层,黏蛋白形成物理屏障,大分子抗原根本穿不过去;
上皮细胞之间是紧密连接,大分子过不去。
第二道:免疫屏障 —— 口服耐受。这才是最麻烦的。肠道天生就是来 "容忍" 食物和共生菌的,不然你吃个饭都得过敏。肠道免疫系统默认对经口进入的抗原采取 "不反应" 策略 ——CD103⁺树突状细胞会诱导调节性 T 细胞(Treg),分泌 IL-10 和 TGF-β,把免疫反应压下去。
这就尴尬了:你想让肠道对疫苗抗原产生强免疫反应,但肠道的本能反应是 "这是吃进来的东西,别大惊小怪"。口服疫苗往往需要比注射疫苗高得多的抗原剂量,才能打破这种耐受。剂量低了没反应,剂量高了又加重耐受 —— 这个平衡点非常难找。
肠道菌群:那个被低估的 "隐形变量"
这篇综述里我觉得最有意思的部分,是专门讲肠道菌群怎么影响口服疫苗效果。
同一个疫苗,为什么有人反应好、有人反应差?过去大家觉得是个体差异,现在越来越多证据指向 ——你肚子里的菌群,可能在很大程度上决定了口服疫苗的免疫原性。
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图2. 肠道菌群调控口服疫苗免疫原性的潜在机制。包括:菌群结构分子的佐剂效应(肽聚糖、鞭毛蛋白)、SCFAs 的免疫调节作用、微生物抗原与疫苗抗原的表位交叉反应
几个关键机制:
1. 菌群本身就是天然佐剂。肠道里的共生菌表面有鞭毛蛋白、肽聚糖、LPS(脂多糖),这些东西能激活 TLR 和 NLR 受体,相当于天然免疫佐剂。无菌小鼠口服疫苗,抗体水平明显低;把表达鞭毛蛋白的细菌定植回去,IgA 水平又上来了。
2. 短链脂肪酸(SCFAs)调节免疫。双歧杆菌、乳酸杆菌发酵膳食纤维产生的乙酸、丁酸、丙酸,能调节 B 细胞分化和浆细胞功能,影响骨髓里的长期体液免疫。
3. 表位交叉反应。这个最有意思 —— 肠道菌群表面的某些蛋白表位,和疫苗抗原(甚至病毒蛋白)有同源性。比如微生物蛋白里的热休克蛋白,能和 SARS-CoV-2 的 S 蛋白交叉反应。这种交叉反应是好是坏?要看情况:有时能增强免疫,有时却可能诱导非保护性抗体,反而削弱真正的疫苗效果。
综述里举了一个很有冲击力的例子:抗生素处理后的小鼠,流感疫苗的抗体应答显著下降,甚至和老年小鼠的反应水平差不多。也就是说,肠道菌群被抗生素打乱,疫苗效果会打折。这解释了为什么临床上有些人打了疫苗就是不产生足够抗体 —— 可能和近期用过抗生素、菌群失调有关。
现在有哪些新的 "闯关" 技术
为了帮抗原闯过胃肠道这一道道关,研究者们想了很多办法。综述里把递送系统分成了两大类:
第一类:纳米颗粒递送系统。把抗原包在纳米粒里,像穿了一件 "防弹衣",保护它不在胃里被降解,同时帮助它穿过黏液层和上皮屏障。
表 主要口服递送平台比较
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其中最受关注的是口服 mRNA-LNP。mRNA 疫苗已经在注射途径上证明了自己,但口服 mRNA 面临的挑战更大 —— 核酸酶、胃酸、胆汁盐,层层关卡。现在有研究把 LNP 包在 pH 响应的微球里,或者用 PEG 化修饰,在动物模型里已经能诱导出抗原特异性免疫应答,但离人体应用还很远。
第二类:工程化微生物载体。这个思路更妙 —— 干脆改造细菌本身,让它当 "快递员"。
工程化沙门氏菌/大肠杆菌:减毒后口服,能直接定植在肠道相关淋巴组织里,表达抗原;
细菌外膜囊泡(OMVs):细菌自然分泌的纳米囊泡,本身就有佐剂效应,再装上疫苗抗原;
细菌 ghost(BGs):把细菌内容物掏空,只剩细胞壁空壳,安全但保留免疫刺激;
细菌样颗粒(BLPs):乳酸菌提取的无活性细胞壁颗粒,非复制型,安全性好。
这些微生物载体的优势是:本身就有 PAMP(病原体相关分子模式),自带佐剂效果,不需要额外加佐剂;而且能主动靶向 M 细胞和派尔集合淋巴结。缺点也很明显 —— 工程菌释放到环境中的生物安全性、抗生素抗性基因传播风险,都是监管机构最担心的。
离我们能 "吞一粒疫苗" 还有多远
说句实在话:现在真正上市的口服疫苗,绝大多数还是老技术路线。
已上市的:脊灰(mOPV2)、轮状病毒(Rotarix/RotaVac/RotaTeq)、霍乱(Dukoral/Vaxchora/Euvichol)、伤寒(Ty21a)—— 这些全是减毒活疫苗或全菌体灭活疫苗,没有一个是用纳米粒或者工程菌做的新一代技术。
在研的新一代口服疫苗:
口服腺病毒载体新冠疫苗(VXA-CoV2-1.1-S):phase 1/2
口服诺如病毒疫苗(VXA-G1.1-NN):phase 2
伤寒 M01ZH09:phase 2
质粒 DNA 疫苗 PXVX0047:phase 1
综述里点出了几个临床转化的硬伤:
口服生物利用度低:大部分纳米粒设计是在癌细胞系或小鼠细胞上做的,和人的肠道上皮差异很大。小鼠的胃 pH、黏液层厚度、菌群组成,和人完全不是一回事。
个体差异太大:年龄、饮食、抗生素使用、肠道菌群组成,都会影响口服疫苗效果。同一款疫苗,在儿童身上和老年人身上反应可能差 30%–50%。
大规模生产难:纳米粒批次间一致性、工程菌 GMP 生产、长期稳定性,都还没解决。
生物安全性:工程菌会不会跑到环境里?水平基因转移会不会把抗性基因传给致病菌?这些问题需要长期数据。
口服疫苗这个方向,其实是个 "古老而又年轻" 的赛道。说古老,是因为脊灰糖丸、轮状疫苗已经用了几十年;说年轻,是因为 mRNA、工程菌、纳米粒这些新技术,正在把这个赛道重新激活。
对疫苗行业来说,口服疫苗的终极意义不是 "方便" 这么简单 —— 它意味着疫苗可以真正下沉到基层、偏远地区、资源匮乏国家。不需要冷链、不需要护士打针、不需要严格的医疗环境,一颗胶囊就能完成接种。
但从 "吞下去" 到 "起效",中间隔着胃酸、酶、黏液、上皮屏障、口服耐受、菌群个体差异…… 每一关都是工程学难题。这篇综述把这些问题系统地摆了出来,也算给这个赛道画了一张完整的地图。
什么时候我们能真的 "吞一粒 mRNA 疫苗" 就防住流感?可能还需要十年。但方向是清楚的,路也在脚下。
参考文献:Wang X, Pan W, Huang J, Zhou Y, Nalinratana N, Rojsithisak P, Lin Y, Zhao K. Oral vaccine delivery systems: Gastrointestinal barriers, gut microbiota, and emerging engineering strategies. Cell Reports 45, 118038, October 27, 2026. DOI: 10.1016/j.celrep.2026.118038
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