Science子刊：一种疫苗能消灭所有细菌吗?

　　一项新的研究表明，在小鼠模型中注射单剂量疫苗，使免疫细胞进入“不可思议的绿巨人”模式，提供针对潜伏在医疗机构中的9种不同细菌和真菌的快速保护。

　　

这就是南加州大学领导的团队发明的一种实验性疫苗背后的前提，该疫苗已获得该大学的专利。研究人员设计这种配方是为了防止耐药病原体造成的严重感染。一项新的研究表明，在小鼠模型中注射单剂量的疫苗，就能使免疫细胞进入“绿巨人”模式，对8种不同的细菌和真菌提供快速保护。

Brad Spellberg说，“这是一个早期预警系统。就像国土安全局发布了恐怖警报。大家都睁大眼睛。要注意可疑的包裹，你在提醒士兵和坦克注意你的免疫系统。疫苗会激活它们。”

这项研究发表在10月4日的《科学转化医学》杂志上。

南加州大学史蒂文斯创新中心是南加州大学的技术许可办公室，它成功地为这种疫苗申请了一项专利，并正在申请其他专利。隶属于美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的美国国家过敏与传染病研究所(National Institute of Allergy and Infectious Diseases)以小企业资助的形式，向研究人员的初创公司ExBaq LLC提供了近100万美元，旨在加快解决高优先级问题的速度。

南加州大学研究与创新高级副校长Ishwar K. Puri说:“大流行刺激了疫苗开发方面前所未有的创新，联邦资金和大学-工业伙伴关系改变了游戏规则，将学术实验室的有希望的发现转化为所有人的利益。”“我们对南加州大学史蒂文斯中心为开发ExBaq实验性疫苗提供的关键支持感到高兴和自豪，该疫苗可以保护弱势群体免受严重感染。”

在美国，医疗保健获得性感染每年导致9万多人死亡，医疗费用在280亿至450亿美元之间。根据美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)的数据，在任何一天，大约每31名住院患者中就有1人至少感染了一种此类感染。在许多情况下，感染是由所谓的超级细菌引起的，比如MRSA(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的简称)或鲍曼不动杆菌。感染通过受污染的表面或设备传播，如导尿管或呼吸机，或者通过人与人之间的传播，通常是由受污染的手传播。ICU患者的风险最高，他们可能遭受手术部位感染、血液感染、尿路感染和呼吸机相关肺炎。

典型的疫苗通常会促使身体产生针对特定病原体的抗体。尽管医疗保健获得性感染的发病率很高，但目前还没有fda批准的疫苗可以预防最严重的抗生素耐药性感染。

南加州大学凯克医学院分子微生物学和免疫学助理教授Brian Luna说:“即使有这样的疫苗，也必须同时部署多种疫苗，以防止导致医疗保健获得性感染的抗生素耐药微生物。”

这种实验性疫苗采用了一种完全不同的方法:它激活了人体先前存在的一种名为巨噬细胞的吞噬病原体的免疫细胞的供应，巨噬细胞吞噬并消化细菌、真菌和其他有害物质。这些激活的战士存在于所有组织中，迅速中和入侵的入侵者，否则这些入侵者可能会迅速繁殖并压倒身体的防御。

“这与开发新的抗生素非常不同，”南加州大学凯克医学院(Keck School of Medicine)的博士生、该研究的第一作者Jun Yan说。“这是利用我们自己的免疫系统来对抗不同的超级细菌，这是一种不同于其他人的方法。”

该疫苗仅由三种成分组成，其中两种已经用于fda批准的疫苗中。第三种成分是人类皮肤上常见的一种真菌表面的一小块。

在两个独立的实验室进行测试，疫苗在24小时内起作用，持续时间长达28天。在实验室模型中，血液中吞噬病原体的免疫细胞数量急剧增加，侵袭性血液和肺部感染的生存时间延长。早期数据显示，第二剂疫苗可以延长预防感染的窗口期。

为了开发疫苗，Spellberg、Luna、Yan和Travis Nielsen成立了初创公司ExBaq LLC。Travis Nielsen在进入医学院之前在凯克医学院(Keck School of Medicine)的生物医学和生物科学项目获得博士学位。

ExBaq的创始人已经开始与潜在的制药合作伙伴进行谈判，这些合作伙伴可能对进一步开发用于人体临床试验的疫苗感兴趣。

下一步是获得FDA关于在2024年完成临床前研究并提交研究新药申请(IND)要求的指导。第一个这样的试验将在健康的志愿者身上进行，以找到合适的安全剂量的疫苗，并在人身上引发与在老鼠身上看到的相同的免疫反应。

除了Yan、Luna、Spellberg和Nielsen，该论文的其他作者还有Peggy Lu、Yuli Talyansky、Matt slavv和Hernan Reza，他们都来自南加州大学凯克医学院分子微生物学和免疫学系;墨尔本大学的Boris Novakovic;内梅亨大学Mihai Netea;阿斯利康的阿什利·凯勒、特洛伊·沃伦、安东尼奥·迪吉安多梅尼科和布雷特·塞勒曼。

Journal Reference:

1. Jun Yan, Travis B. Nielsen, Peggy Lu, Yuli Talyansky, Matt Slarve, Hernan Reza, Boris Novakovic, Mihai G. Netea, Ashley E. Keller, Troy Warren, Antonio DiGiandomenico, Bret R. Sellman, Brian M. Luna, Brad Spellberg. A protein-free vaccine stimulates innate immunity and protects against nosocomial pathogens. Science Translational Medicine, 2023; 15 (716) DOI: 10.1126/scitranslmed.adf9556