布里格姆大学的研究人员开发了一种名为 PCANS 的鼻喷雾剂，通过捕获和中和鼻子中的病原体来阻止多种呼吸道感染。在实验室和动物测试中，这种喷雾剂可以有效预防感染，如果在人体中得到验证，未来的应用前景广阔。
布里格姆大学的研究人员开发了一种名为 PCANS 的鼻喷雾剂，通过捕获和中和鼻子中的病原体来阻止多种呼吸道感染。在实验室和动物测试中，这种喷雾剂可以有效预防感染，如果在人体中得到验证，未来的应用前景广阔。
图片来源：兰德尔·麦肯齐 (Randal McKenzie)、麦肯齐插图公司提供
布里格姆大学的研究人员开发了一种喷雾剂，可以针对呼吸道感染提供广泛的保护，包括 、流感、普通感冒病毒和引起肺炎的细菌。
一项新的研究详细介绍了麻省总医院布莱根医疗系统创始成员布莱根妇女医院的研究人员配制的鼻喷雾剂如何预防病毒和细菌呼吸道感染。根据临床前研究，研究人员表示，这种广谱鼻喷雾剂持久、安全，如果在人体中得到验证，可能在减少呼吸道疾病和保护公众健康免受新威胁方面发挥关键作用。他们的研究结果发表在《先进材料》杂志上。
“新冠病毒大流行向我们展示了呼吸道病原体可以在很短的时间内对人类造成的影响。这种威胁并没有消失，”共同资深作者、布莱根妇女医院麻醉科杰出主任杰弗里·卡普博士说。 “我们不仅要应对季节性流感，而且现在也有新冠病毒。”
呼吸道感染如何传播
流感和 COVID-19 感染每年导致数千人死亡和数十万严重疾病病例。较轻的感染会引起明显的不适，导致缺勤或缺课。
针对这些病毒的疫苗可能是有益的，但它们并不完美。接种疫苗的人仍然会被感染并将感染传播给其他人。口罩也有帮助，但也不是完美的——它们可能会泄漏，而且许多人佩戴不当或选择根本不佩戴。
卡普说：“我们需要新的、额外的方法来保护自己并减少疾病的传播。”
大多数病毒通过鼻子进入我们的系统。当我们感染流感或新冠病毒等空气传播感染时，我们会呼出含有病原体的微小液滴。我们周围的健康人吸入这些含有病原体的飞沫，这些飞沫附着在他们的鼻子内并感染鼻腔通道内的细胞。当一个生病的人（无论他们是否意识到）打喷嚏、咳嗽、大笑、唱歌，甚至只是呼吸时，病原体就会复制并释放回空气中。
这项新研究详细介绍了研究小组在开发鼻喷雾剂以预防空气传播的呼吸道疾病方面所做的努力。 “该喷雾剂在论文中被称为病原体捕获和中和喷雾剂（PCANS），是使用 FDA 非活性成分数据库（IID）中的成分开发的，这些成分以前曾用于批准的鼻喷雾剂，或来自公认安全的（GRAS） ） FDA 的名单，”共同资深作者、布莱根妇女医院麻醉学助理教授 Nitin Joshi 博士说。 “我们开发了一种无药物制剂，使用这些化合物以三种方式阻止细菌——PCANS 形成凝胶状基质，捕获呼吸道飞沫、固定细菌并有效中和它们，防止感染。”
研究人员在实验室环境中进行了研究中详细说明的实验。他们还没有直接在人类身上研究 PCANS。研究人员开发了该配方，并研究了其在 3D 打印的人鼻子复制品中捕获呼吸道飞沫的能力。他们表明，当喷洒在鼻腔模型中时，PCANS 捕获的液滴数量是单独粘液的两倍。
PCANS 的实验室成功
“PCANS 形成凝胶，使其机械强度增加一百倍，形成坚固的屏障，”主要作者、布莱根妇女医院前博士后研究员约翰·约瑟夫博士说。 “它阻止并中和了我们测试的几乎 100% 的病毒和细菌，包括流感、 、RSV、腺病毒、肺炎克雷伯氏菌等。”
在小鼠身上进行的实验表明，单剂量的 PCANS 鼻喷雾剂可以有效阻止流感(PR8) 达到致死剂量的 25 倍。经 PCANS 治疗后，肺部病毒水平降低了 >99.99%，并且肺部炎症细胞和细胞因子动物均正常。
“该制剂能够灭活多种病原体，包括致命的 PR8 流感病毒，这证明了其高效性，”共同资深作者、布里格姆大学和炎症性疾病领域的阿斯利康医学教授 Yohannes Tesfaigzi 博士说。妇女医院。 “在一项严格的小鼠模型研究中，PCANS 的预防性治疗显示出卓越的功效，治疗组的小鼠表现出完全的保护作用，而未经治疗的组则没有表现出这种益处。”
虽然该研究的局限性包括缺乏对 PCANS 的人体研究，但它为未来研究在更广泛的背景下探索 PCANS 的全部潜力奠定了坚实的基础。研究人员正在探索 PCANS 是否也可以阻止过敏原，从而开辟一条潜在的缓解过敏的新途径。
参考文献：
“走向一种极其简单的多模式鼻喷雾剂，用于预防呼吸道感染”作者：John Joseph、Helna Mary Baby、Joselyn Rojas Quintero、Devin Kenney、Yohannes A Mebratu、Eshant Bhatia、Purna Shah、Kabir Swain、Dongtak Lee、Shahdeep Kaur 、Xiang-Ling Li、John Mwangi、Olivia Snapper、Remya Nair、Eli Agus、Sruthi Ranganathan、Julian Kage、Jingjing Gau、James N Luo、Anthony Yu、Dongsung Park、Florian Douam、Yohannes Tesfaigzi、Jeffrey M Karp 和 Nitin Joshi， 2024 年 9 月 24 日，先进材料。
DOI：10.1002/adma.202406348
这项研究得到了布莱根妇女医院 Gillian Reny Stepping Strong 创伤创新中心以及布莱根妇女医院麻醉科、围手术期和疼痛医学科的资助。