为什么没有葡萄球菌疫苗?
葡萄球菌是潜在危险皮肤感染的主要原因,最令人担心的是已成为严重威胁公共卫生的耐药菌株。试图研制一种抗甲氧西林的疫苗金黄色葡萄球菌(MRSA)未能战胜这种超级细菌的普遍性和对抗生素的适应性。
现在,位于圣路易斯的华盛顿大学医学院的一项研究可能有助于解释为什么以前的尝试开发一种金黄色葡萄球菌疫苗的失败,同时也提出了一种新的疫苗设计方法。这种方法的重点是激活一组未开发的免疫细胞,以及在子宫内或出生后的最初几天内对葡萄球菌免疫。
这项在小鼠身上进行的研究发现,T细胞——人体主要类型的高度特异性免疫细胞之一——在预防癌症方面发挥着关键作用葡萄球菌.大多数疫苗仅仅依赖于刺激另一种主要类型的免疫细胞,即B细胞,B细胞产生抗体来攻击细菌等致病微生物。
该研究结果于12月24日在线发表在临床研究杂志.
“在全球范围内,由于抗生素耐药性的增加,葡萄球菌感染已经成为一种普遍的健康威胁,”该大学儿科重症监护部主任、高级作者Juliane Bubeck Wardenburg医学博士说。“尽管医学界尽管科学家们尽了最大努力,但这种超级细菌始终表现出逃避治疗的能力。我们的发现表明强健的T细胞响应对于防止葡萄球菌感染是绝对必要的。”
葡萄球菌具有很强的传染性,它可以存活并繁殖人类皮肤并且可以通过皮肤接触或通过受污染的表面传播。一般来说,这种细菌在大约三分之一的人口中无害且无形地存在。这些细菌寄居在皮肤上,会引起充满脓液的红色溃疡。这种超级细菌持续存在,大约一半的受害者会反复感染。
葡萄球菌菌株可以进入血液、骨骼或器官,导致肺炎、严重器官损伤和其他严重并发症,每年有数十万人感染。美国每年有超过1万人死于耐药葡萄球菌感染。
“重点在疫苗领域金黄色葡萄球菌Bubeck Wardenburg说:“在过去的20年里,我们一直致力于产生抗体反应,而不是特定的T细胞反应。”“这种新方法显示出了希望。”
近15年来,Bubeck Wardenburg一直在研究一种叫做alpha-toxin-由葡萄球菌产生。这种毒素在多种感染形式的组织损伤中起作用。她说:“关于阿尔法毒素的一个重要问题是,它存在于所有葡萄球菌菌株中,也就是说,那些具有或不具有抗生素耐药性的菌株。”“了解了这一点,我们就可以在老鼠身上进行研究,检查阿尔法毒素对轻微皮肤感染以及在血液中传播的更严重感染的免疫反应的影响。”
研究人员发现,免疫细胞不能保护皮肤上有轻微葡萄球菌感染的小鼠。然而,暴露在威胁生命的环境中的老鼠葡萄球菌感染在血液中确实产生了保护。Bubeck Wardenburg说:“我们发现了一种针对血液中的葡萄球菌的强大T细胞反应。”相比之下,T细胞在皮肤感染中都减少了因为皮肤感染我们认为葡萄球菌使用α毒素来阻止身体激活T细胞反应,而T细胞反应提供了对细菌的保护。”
从大局来看,Bubeck Wardenburg说,在皮肤感染中阻断毒素可能会产生健康的T细胞反应。
此外,从出生时开始保护T细胞的反应可能会重新编程细菌对免疫系统的整体影响。她说:“这种细菌是故意的,在早期就以一种阴险的方式行事。”“这种细菌似乎在利用这种毒素来塑造T细胞的反应,这种反应对细菌有利,但对人类不利。”
以前的疫苗开发工作主要针对成年人。然而,Bubeck Wardenburg说,如果在婴儿第一次感染葡萄球菌之前接种疫苗,可能更有可能成功。因此,应在初次接触葡萄球菌之前进行免疫,以阻断毒素并产生强烈的T细胞反应。
“我们设想了两种策略,”Bubeck Wardenburg说。“一种是给孕妇接种疫苗,这样她们就可以转移抗体,保护婴儿在出生时免受毒素的侵害。第二种是在婴儿出生后一两天内对其进行免疫。迄今为止,这两种策略都没有被考虑用于葡萄球菌疫苗。”
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