在COVID-19的刺激下，疫苗制造在2020年取得瞭巨大的進步。然而，基於mRNA的SARS-CoV-2疫苗的復雜性突出瞭可以廉價制造、運輸和儲存且無需冷藏的接種疫苗的價值。MucoRice-CTB疫苗在室溫下自始至終都是穩定的。
“我對我們的MucoRice-CTB疫苗的未來非常樂觀，特別是因為劑量升級的結果。”領導MucoRice項目的東京大學醫學科學研究所博士、博士生導師Hiroshi Kiyono教授說：“參與者對低、中、高劑量的疫苗都有反應，其中最高劑量的免疫反應最大。”Hiroshi Kiyono博士也是日本千葉大學和美國加州大學聖迭戈分校的教職員工。
30名志願者接受瞭安慰劑，10名志願者組成的小組接受瞭總共四次劑量，每兩周一次，每次3毫克、6毫克或18毫克的疫苗。在接受最後一劑疫苗2個月和4個月後的測試顯示，對疫苗有反應的志願者有IgA和IgG抗體--免疫系統為對抗感染而產生的兩種類型的蛋白質--對霍亂毒素B（CTB）有特異性。接受更高劑量疫苗的參與者更有可能產生CTB特異性抗體。
一個獨立審查委員會沒有發現明顯副作用的證據。
霍亂弧菌是人類霍亂的病原體，最常通過被污水污染的飲用水傳播。如果沒有醫療照顧，霍亂患者可以在短短幾小時內因腹瀉和嚴重脫水而死亡。據世界衛生組織稱，霍亂感染瞭130萬至400萬人，每年造成21000至14.3萬人死亡。
有四種現代的無針霍亂疫苗，所有這些疫苗都是以口服方式給藥，但需要冷藏，而且是由整個殺死的霍亂細胞或減弱的霍亂活細胞制成。
新型霍亂疫苗生長在經過基因改造的日本短粒水稻植株中，這些植物產生的CTB的無毒部分可以被免疫系統識別。CTB在結構上與某些類型的致病大腸桿菌制造的毒素相似，因此霍亂疫苗常常對旅行者的腹瀉提供交叉保護。
研究人員在一個專門建造的室內水培農場中種植水稻植物，該農場符合世衛組織藥品良好生產規范標準，這確保瞭疫苗不受污染，植物與自然環境隔離。
這些植物在其種子中產生CTB亞單位，即大米的可食用顆粒，並將抗原儲存在稱為蛋白體的液滴中，其膜由脂肪制成。Hiroshi Kiyono博士說：“大米蛋白體的行為就像一個天然膠囊，將抗原送到腸道免疫系統中。”
其他藥物已經在植物中生長，最常見的是葉子--包括治療埃博拉病毒、淋巴瘤和流感的藥物--但這些藥物在使用前必須被提取和純化。MucoRice系統以谷物為基礎，避免瞭這些額外的步驟，也不需要冷藏，並在抗原通過胃部的強酸時保護它們。
當植物成熟時，大米被收割並磨成細粉，然後密封在鋁包中儲存。當人們準備好接受疫苗接種時，將粉末與大約90毫升的液體混合，然後飲用。研究人員隻用生理鹽水（一種相當於體液的鹽溶液）對疫苗進行瞭測試，但他們預計用白開水也會有同樣的效果。
Hiroshi Kiyono博士說：“我們的疫苗的美麗之處在於，它明智地利用身體的粘膜免疫系統，通過腸道誘導抗原特異性抗體。”
MucoRice-CTB通過腸道粘膜進入人體，模擬瞭一種遇到病菌並對其作出反應的自然方式。刺激粘膜免疫系統會產生兩類抗體，即IgG和IgA，它們能識別病菌並將其作為清除的目標。在皮膚下或肌肉中註射的疫苗通常隻增加IgG抗體，而不是IgA抗體。
對MucoRice-CTB有反應的志願者在8至16周後血液中的抗原特異性IgG和IgA水平最高。
然而，在接受疫苗的30名志願者中，有11名志願者顯示出較低或沒有可測量的免疫反應。所有研究志願者都報告說從未在日本以外的地方旅行，因此他們以前不太可能接觸到霍亂病毒或致病性大腸桿菌，也不可能有自然免疫力。
Kiyono博士回憶說：“當我們看到這些關於11個低反應者和無反應者的數據時，我們認為也許腸道微生物對免疫反應的結果有影響。”
微生物群或微生物組是生活在我們體內的微生物群落，它們要麼對我們有益，要麼無害。消化系統的微生物群影響健康和免疫力是公認的，但科學傢們剛剛開始瞭解這種關系的確切機制。
對所有志願者的糞便樣本進行廣泛的基因分析後，研究人員確定瞭生活在志願者腸道中的數千個細菌物種。
Kiyono博士說：“簡單來說，高反應者的微生物群更加多樣化，而在低反應者群體中，多樣性更缺乏。”
研究人員提醒說，第一階段研究的規模較小--隻給30名健康的日本男性志願者接種疫苗--意味著無反應者的相關性和流行率仍不清楚，而且微生態多樣性的總差異是微妙的。然而，這些結果確實暗示瞭微生物菌群在疫苗有效性方面的更大作用。
Kiyono博士說：“現在都是猜測，但也許更高的微生物多樣性為對口服疫苗的強烈免疫反應創造瞭一個更好的條件。”
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