斯克里普斯研究所的科学家开发了一种疫苗,可训练免疫系统快速中和芬太尼及新出现的合成芬太尼类似物。
加利福尼亚州拉霍亚——每年因芬太尼及相关合成阿片类药物变体死亡的美国人数量超过了交通事故和枪支暴力致死人数的总和。在剂量过高的情况下,这些药物会劫持大脑化学物质,关闭控制呼吸的信号。现有的医疗干预措施可以逆转过量用药,但必须在发生后尽快给予。
目前,斯克里普斯研究所的科学家们展示了一种完全不同的对抗芬太尼致死的方法的可行性:一种疫苗,可训练免疫系统在药物首先到达大脑之前快速中和它。这项研究于2026年5月12日发表在《药物化学杂志》上,研究表明,他们的候选疫苗不仅可以对抗芬太尼本身,还可以对抗大多数与芬太尼相关的"设计药物"——为增强效果或逃避检测而修改的芬太尼版本。
"这项研究表明,我们不必再对每一种新出现的合成设计药物疲于应对,"高级作者、斯克里普斯研究所化学系Ely R. Callaway, Jr.教授Kim Janda表示。"通过训练免疫系统识别整个芬太尼类——而不仅仅是单一结构——我们可以领先于非法贩毒者。"
研究人员长期以来一直在致力于开发一种疫苗,通过产生拦截血液中芬太尼的抗体来预防阿片类药物致死。Janda的团队此前已经开发了针对芬太尼和海洛因的候选疫苗。然而,这些疫苗通常需要药物本身或与其高度相似的物质来训练免疫系统。这在疫苗开发(因为这些药物受到严格管制)和特异性(免疫系统只学会识别特定使用的药物)方面都带来了问题。
"随着芬太尼市场的发展,黑市药物制造者不断推出新版本以规避法规并在标准筛查中逃避检测,"Janda表示。"我们需要能够一次性应对所有这些未来变种的对策,而不是一次只能应对一种。"
最近,Janda的团队创建了一种改良版芬太尼,保留了其止痛特性,同时消除了许多危险的副作用。在新研究中,研究人员测试了是否可以将一种类似的分子——其核心结构与芬太尼不同但包含一些相似成分——用于疫苗中。
"当我们开始将这种分子作为疫苗成分进行测试时,老实说我们不知道它是否会起作用,"Janda实验室的研究助理、该研究的第一作者Arran Stewart表示。"传统观念认为,要让免疫系统识别芬太尼,你必须使用看起来像芬太尼的东西。我们却做了相反的事情。"
研究团队将新的改良芬太尼附着在载体蛋白上,并在八周内分四次剂量用于小鼠疫苗接种。结果揭示了一个惊喜:免疫系统不需要精确的结构匹配就能产生针对芬太尼的抗体。相反,它识别了整个芬太尼药物类别共享的一般分子指纹。
当研究团队将产生的抗体测试针对不同的芬太尼设计药物时,疫苗展示了他们一直在寻找的那种广谱特异性。抗体与芬太尼和其他危险变体——包括卡芬太尼、中国白、乙酰芬太尼和呋喃芬太尼——紧密结合。然而,它们忽略了临床使用的阿片类药物,如吗啡、羟考酮、瑞芬太尼和阿芬太尼。
更重要的是,当接种疫苗的小鼠接受通常会导致严重呼吸抑制的芬太尼剂量时,动物的呼吸保持近乎正常。大脑中芬太尼浓度的测量显示,与未接种疫苗的小鼠相比,疫苗将大脑中的芬太尼水平降低了约70%。
仍需进行临床试验以测试该疫苗在人类中的安全性和有效性,但Janda表示,该平台可能用于预防物质滥用康复计划中的人或面临芬太尼暴露高风险人群的过量用药。
"这里的公共卫生潜力是巨大的,"Janda表示。"但同样重要的是,我们能够设计出识别整个药物类别而不仅仅是单一药物的疫苗。"
除了Janda和Stewart外,该研究《重新定义药物免疫识别:一种彻底重新配置的分子结构实现广泛的芬太尼类保护》的作者还包括斯克里普斯研究所的Lisa Eubanks、Bin Zhou和Rachel Steinhardt。
这项工作得到了Shadek家庭基金会的支持。
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