葡萄球菌疫苗为什么不工作在人类吗

在大多数情况下,这种细菌金黄色葡萄球菌是普遍的,无害的,对人类构成任何威胁与他们共存。偶尔,它可以成为一个机会病原体,导致皮肤和血液感染或食物中毒。

一个多世纪以来,科学家们寻找一个有效的疫苗,包括至少15成功的临床前研究在过去的30年里使用动物模型。在所有的后续的人体试验,然而,这些候选疫苗失败了。

“这是一个长期和葡萄球菌最神秘的一个问题,”乔治说,医学博士,博士,儿科教授加州大学圣地亚哥医学院传染病部门的首席雷迪管理学院儿童Hospital-San迭戈。“这些人体试验工作,科学家们在努力寻找一个理由。”

这个问题与耐甲氧西林的传播更具紧迫性金黄色葡萄球菌一种葡萄球菌(MRSA),越来越对抗生素耐药常用于治疗普通的葡萄球菌感染。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染的主要来源的获得是在医院和其它卫生保健机构,如养老院。在2022年发表的一项研究估计,抗菌素耐药性导致数以百万计的细菌感染和2019年全世界120万人死亡,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌是主要的原因。

“疫苗是最有效的方法来减少卫生负担,降低抗生素耐药性,”刘说,指着成功与童年接种和最近COVID-19疫苗。

在一篇新论文,2022年7月7日出版的期刊细胞宿主和微生物资深作者刘和他的同事们说,他们可能已经找到答案的难题金黄色葡萄球菌,包括机制迄今为止,这就解释了为什么疫苗试验失败,克服的方法。

从根本上说,区别在于接触病原体之前,作者写道。实验室老鼠用于研究设计(繁殖/提高/维护)特定的目标病原体的自由;他们有很少或根本没有接触金黄色葡萄球菌之前接种疫苗。

相比之下,人类很快暴露金黄色葡萄球菌出生后。在两个月内,一半的婴儿主机主动殖民地和丰富的抗体抵御大多数感染。

与第一作者Chih-Ming蔡博士项目科学家在他的实验室里,刘和其他人来说,假设在实验室老鼠没有先前的接触金黄色葡萄球菌好应对潜在的疫苗,因为他们是全新的,不工作,因为人类版本金黄色葡萄球菌发展防御抵挡治疗攻击。

“葡萄球菌疫苗出现那么容易在实验室老鼠,因为他们很少看到金黄色葡萄球菌开始,但人类暴露于葡萄球菌在生命的头几个星期,为了共存,葡萄球菌似乎已经开发出许多策略来呈现无效的免疫反应攻击他们,”蔡说。

“如果老鼠金黄色葡萄球菌感染在接种之前,我们认为候选疫苗可能不工作。”

为了测试他们的假设,刘、蔡和合作者进行了一系列的实验模拟人类最大的失败之一葡萄球菌疫苗试验,有针对性的使用的IsdB蛋白质金黄色葡萄球菌收购需要铁的功能。

在小鼠未曝光正常葡萄球菌,IsdB疫苗工作,生成整个蛋白质和抗体靶向破坏细菌的功能。但在此前接触过葡萄球菌的老鼠,只疫苗产生抗体的保护部分IsdB蛋白质,使细菌的正常运行。随后的支持者主要是放大无效的抗体反应,让问题更加复杂的是,无效的抗体与任何现有的竞争,保护性抗体。

当研究人员尝试混合人类IsdB与保护性抗体由疫苗抗体,后者停止工作。“我们猜测,如果我们只能接种疫苗的保护组件IsdB,我们也许能够防止不良免疫反应抑制记忆,“蔡说。

事实上,这就是科学家们发现:当他们单独接种小鼠的保护组件IsdB蛋白质,动物是有效保护,即使以前接触金黄色葡萄球菌。

结合其他实验,刘说一种病原体的发现表明错误的内存和其相应的免疫反应可能解释人类失败的葡萄球菌疫苗试验。

“甚至可能同样的原理也可以解释为什么许多其他难做疫苗失败了,”他说。“如果我们被证明正确,一个有效的葡萄球菌疫苗可能不会太远。”

参考:蔡厘米,小火山口,Hajam IA et al .保护性的免疫印记是失败的金黄色葡萄球菌IsdB疫苗。细胞宿主和微生物。2022年。doi:10.1016 / j.chom.2022.06.006

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