预防致命细菌的疫苗

　　在美国，肺炎克雷伯菌是尿路感染、血液感染和肺炎的常见病因。

　　

               

肺炎克雷伯菌O1-EPA和K2-EPA生物偶联物的鉴定

在美国，肺炎克雷伯菌是尿路感染、血液感染和肺炎的常见病因。虽然克雷伯氏菌感染在某些情况下可以很容易地治疗，但它也有一个危险的副作用:它也经常对抗生素产生抗药性，这使得它在其他情况下非常难以治疗。大约一半感染了高毒力、耐药菌株的人死亡。

科学家们正在研究克雷伯氏菌的疫苗，但最佳的疫苗设计仍然未知。然而，圣路易斯华盛顿大学医学院和Omniose(一家专门从事疫苗生产的圣路易斯初创公司)的科学家们在小鼠身上进行的一项新研究提供了关键数据，这些数据可能是开发有效的克雷伯氏菌疫苗的关键。这一发现发表在《PLOS Pathogens》杂志上，是驯服超级细菌的一步。

该研究的资深作者、华盛顿大学儿科和分子微生物学助理教授David A. Rosen博士说:“当你想到那些对几乎所有抗生素都有抗药性的细菌——新闻中可怕的超级细菌——其中很多都是克雷伯氏菌的菌株。很长一段时间，细菌甚至不是一个紧迫的问题。但现在，由于耐抗生素克雷伯氏菌的激增，情况确实如此。我们的目标是在高毒力或耐药菌株发病并导致更多人死亡之前，通过开发疫苗来降低克雷伯氏菌的超级细菌地位。”

高毒性克雷伯氏菌菌株已在全球传播，经常引起社区获得性感染。在美国，克雷伯氏菌感染主要发生在医疗保健机构中，这些医疗上脆弱的患者免疫功能低下，需要长期使用抗生素治疗其他疾病，患有慢性疾病，或者是老年人或新生儿。罗森说:“但现在我们看到高毒性菌株的出现，危险到足以在社区健康人群中引起严重疾病或死亡。”

科学家们最担心的是不受碳青霉烯类抗生素影响的克雷伯菌菌株，碳青霉烯类抗生素是一种用于治疗最严重细菌感染的广谱抗生素。因此，世界卫生组织和美国疾病控制与预防中心已将耐碳青霉烯克雷伯菌确定为对公众健康的紧急威胁。

这种棒状的细菌是固定不动的，就像裹着巧克力的糖果一样，被包裹在糖膜里。在这项新的研究中，研究人员基于克雷伯氏菌表面的两种不同的糖或多糖制造了两种实验性疫苗:脂多糖上的末端糖，称为O抗原，和荚膜多糖，或K抗原。由于糖本身往往会产生较弱的免疫反应，研究人员将每种糖与一种蛋白质联系起来，以增强免疫反应，创造出所谓的结合疫苗。

糖蛋白结合疫苗已被证明能成功地对抗几种细菌，包括肺炎链球菌，这是肺炎的最常见原因。从历史上看，糖和蛋白质载体之间的这种联系是在试管中使用合成化学实现的;然而，为这项研究创造的疫苗被称为生物偶联疫苗，因为研究人员将糖和蛋白质都连接在一个工程细菌系统中。

一旦疫苗被制造出来，研究人员测试了实验性生物偶联疫苗保护小鼠免受克雷伯氏菌引起的疾病的能力。

“事实证明，胶囊疫苗比O抗原疫苗要好得多，”该研究的第一作者、罗森实验室的博士后Paeton Wantuch博士说。“接受胶囊疫苗的小鼠比接受O抗原疫苗的小鼠更有可能在肺部或血液中存活克雷伯氏菌感染。”

两种疫苗都引发了针对各自目标的高水平抗体。但是针对O型抗原的抗体没有针对胶囊的抗体有效。在克雷伯氏菌的某些菌株中，O型抗原可能被其他糖掩盖，因此针对O型抗原的抗体无法与目标接触。

Rosen说:“我们的研究结果表明，我们可能还需要在针对克雷伯氏菌的疫苗配方中加入基于胶囊的抗原。这就是为什么继续研究不同菌株中的抗体-抗原相互作用对我们来说如此重要，目的是尽快确定临床试验的理想疫苗成分。这种需求从未像现在这样迫切，特别是在克雷伯氏菌的耐药、高毒性菌株变得更强、更大胆、对人类健康更危险的情况下。”

由圣路易斯华盛顿大学医学院提供