疫苗接种率低和免疫力减退是当前公共卫生领域亟待解决的重要问题。对于许多病毒（如单纯疱疹病毒（HSV）、流感病毒和埃博拉病毒等），有效疫苗的缺乏，或者即使存在疫苗，疫苗效果的衰退（如流感疫苗效力较低）和病毒变异的频繁发生，都使得病毒的传播更加难以控制。因此，减少病毒载量，尤其是在传播途径和病毒进入的门户处，成为了有效应对这些疾病的关键。研究表明，口腔内的病毒传播比鼻腔传播高出3到5个数量级，因此，口腔成为了许多病毒（如冠状病毒、流感病毒、HPV、HSV等）的主要传播途径。
近期，Molecular Therapy在线发表了一篇题为“Debulking influenza and herpes simplex virus strains by a wide-spectrum anti-viral protein formulated in clinical grade chewing gum”的研究性论文，该研究探讨了通过临床级口香糖中的天然病毒捕捉蛋白（FRIL）中和病毒，旨在解决HSV疫苗缺乏、流感疫苗接种率低、免疫力下降及疫苗接种后病毒传播问题。
研究发现，FRIL在豆粉（683天）和口香糖中（790天）具有高稳定性，并通过病毒自我聚集捕捉了75%到94%的HSV-1和HSV-2。斑块抑制试验显示，H1N1和H3N2流感病毒需要40mg/mL豆胶提取物，而HSV-1和HSV-2分别需要160mg/mL和74mg/mL以中和1000拷贝/mL的病毒颗粒。研究表明，2000mg豆胶片剂具有足够的临床效力且安全性良好，为减少病毒传播提供了有前景的临床应用。
天然病毒捕捉蛋白（FRIL）在豆粉与口香糖中的稳定性与功能性评估
该研究评估了天然病毒捕捉蛋白（FRIL）在豆粉和口香糖中的稳定性。FRIL在存储于20°C冷冻柜的两种豆粉库存中，分别在279天和445天的存储期间，其浓度分别为25.07 mg/mg和24.76 mg/mg，变动率小于5%。在进一步存储238天后，FRIL在这两种库存中的浓度分别为24.49 mg/mg和23.99 mg/mg，减少幅度仅为2.28%和3.09%，表明FRIL在豆粉中的稳定性超过683天，且稳定性较好。
图1. 抗病毒豆胶的设计与评估
关于口香糖的稳定性，研究发现，豆胶口香糖中的FRIL在常温下存储长达790天，FRIL浓度变化小于5%。在不同存储时间（如4天、50天、286天等）的样品中，FRIL浓度变化较小，最高为1871.12 mg/片，最小为1720.56 mg/片，均保持在5%以内的波动范围。
功能性方面，豆胶口香糖在常温下存储长达两年，仍然能有效减少H1N1和H3N2流感病毒的斑块，达到>95%的中和效果。整体来看，豆胶口香糖在长时间存储后仍具有良好的稳定性和功能活性，为其临床应用提供了支持。
图2. 对豆粉（-20℃）中FRIL稳定性的评估以及不同存放时间下环境温度贮存口香糖的效力评价
豆粉与口香糖中FRIL的稳定性、微生物负荷及湿度评估与药物释放研究
研究评估了豆粉和豆香糖中FRIL（天然病毒捕捉蛋白）的稳定性、湿度、微生物负荷以及药物释放特性。结果表明，豆粉和口香糖在不同存储条件下具有较好的稳定性，FRIL在豆粉中的浓度在储存2年后仅下降不到5%。豆香糖在常温下存储超过790天，湿度变化小于0.01%，且通过生物负荷测试，未发现细菌或真菌污染，符合临床药物产品要求。
图3. ART-5咀嚼模拟器及其在量化从豆胶中释放的总蛋白和FRIL中的应用
FRIL从豆香糖的释放特性也得到了评估。模拟咀嚼实验表明，FRIL在前15分钟释放了53.4%的总量，60分钟内释放了95%的FRIL，表明该口香糖具有良好的药物释放性和可重复性。此研究结果为FRIL作为药物载体在临床应用中提供了潜在的前景。
使用酶联免疫吸附试验（ELISA）检测豆胶对HSV-1和HSV-2的聚集作用
研究评估了豆香糖在HSV-1和HSV-2病毒聚集中的效能。实验结果表明，存储352和375天的豆香糖分别在HSV-1和HSV-2病毒中显示了病毒聚集的效果。在HSV-1病毒浓度为3.75×10^7 copies/mL时，使用33.5、100.5和167.5 mg/mL浓度的豆香糖分别能聚集44%、69%和75%的病毒；在HSV-2病毒浓度为3.1×10^6 copies/mL时，使用16.7、33.5、100.5、167.5和335.0 mg/mL浓度的豆香糖分别能聚集47%、58%、77%、80%和94%的病毒。HSV-2的聚集效果略优于HSV-1。在口腔中咀嚼一片2000 mg的豆香糖，预计能有效减少HSV-2和HSV-1病毒的传播，具有临床应用前景。
图4. HSV-1和HSV-2在不同浓度豆胶提取物下的聚集情况
豆胶对HSV-1、HSV-2和流感病毒的抗病毒效能评估
研究评估了豆香糖在HSV-1、HSV-2和流感病毒（H1N1、H3N2）中的中和作用。FRIL与复杂型N-糖链结合，提供了抗病毒效果的科学依据。通过评估安慰剂和透析豆香糖提取物，发现豆香糖能有效减少H1N1、H3N2和HSV-1、HSV-2的病毒中和斑点。对于H1N1，40.77 mg/mL豆香糖可中和超过95%的病毒；H3N2的中和效果在1年和2年存储的豆香糖中均超过95%。估算2000 mg豆香糖可在口腔中完全中和流感病毒，并显著减少HSV-1和HSV-2的病毒载量，显示出其作为口腔抗病毒解决方案的潜力。
图5. 豆胶的功能评价
豆胶与纯化FRIL抗病毒效力的比较研究及豆粉安全性研究
研究表明，纯化的FRIL蛋白在10 mg/mL以上浓度下可中和90%以上的H1N1流感病毒和95%的H3N2流感病毒。豆胶需40.77 mg/mL才能达到相同效果，且FRIL是主要的抗病毒成分。纯化FRIL在80 mg/mL和20 mg/mL浓度下分别中和HSV-1和HSV-2病毒，豆胶因FRIL释放不完全，需要更高浓度。
图6. 利用HSV-1和HSV-2对豆胶片的效力评估
豆胶的抗病毒作用主要来自FRIL，其他成分贡献较小。与纯化FRIL相比，豆胶具有更好的储存稳定性，适合用于抗病毒治疗。同时，豆粉和口香糖未检测到有害成分Vicine和Convicine，确保其安全性。
总结
HSV（单纯疱疹病毒）是常见的传播病毒之一，全球约27%的成年人受到其影响。目前未有疫苗能完全预防HSV感染，尽管一些疫苗能减轻病情严重度。COVID-19大流行期间，疫苗接种的突破性感染也引发了对免疫机制的讨论。传统疫苗主要通过系统免疫产生IgG，而非通过粘膜免疫（IgA）防止病毒传播。口服脊髓灰质炎疫苗和其他疫苗展示了粘膜免疫在防止传播中的重要作用。
本研究采用了一种通过植物细胞包裹的蛋白质药物的新方法，即将其封装在口香糖中，利用咀嚼释放药物，成功降低了SARS-CoV-2、流感病毒和HSV-1病毒的载量。此方法可有效减少口腔或喉咙区域的病毒载量，这是病毒传播的主要部位。研究发现，CTB-ACE2口香糖能够显著减少COVID-19患者唾液或拭子样本中的SARS-CoV-2载量（>95%）。此外，该方法对各种变异株，包括主要的β、δ和omicron变异株都具有一致的效果。
与其他抗病毒蛋白（如单子叶植物凝集素）相比，Flt3受体相互作用凝集素（FRIL）在抗病毒方面具有显著优势。FRIL能够与复杂型N-糖基化的病毒包膜结合，并通过交联形成更大规模的病毒聚集，从而捕捉并中和病毒。研究表明，FRIL能够有效中和流感和冠状病毒。利用这一技术，本研究开发了临床级的抗病毒口香糖，通过豆粉提取物包裹的方式，有效中和流感（H1N1、H3N2）和HSV（HSV-1、HSV-2）病毒。这一新型口香糖有望成为一种针对口腔传播病毒的标准预防措施，尤其是在流行病和疫苗尚未完全普及的情况下，为应对新兴传染病提供有效的预防和治疗策略。
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