在美國，克雷伯菌是尿路感染、血流感染和的常見原因。雖然某些細(xì)菌感染很容易治療，但克雷伯氏菌有一個危險的另一面：它也經(jīng)常對抗生素產(chǎn)生抗藥性，這使得它在其他人中非常難以治療。大約一半感染了高毒力、耐藥菌株的人死亡。

科學(xué)家們正在研究克雷伯氏菌的疫苗，但最佳的疫苗設(shè)計仍然未知。然而，圣路易斯華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院和圣路易斯專門從事疫苗生產(chǎn)的初創(chuàng)公司Omniose的科學(xué)家對小鼠進(jìn)行的一項新研究提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可能是開發(fā)有效克雷伯氏菌疫苗的關(guān)鍵。發(fā)表在PLOS Pathogens上的研究結(jié)果是馴服超級細(xì)菌的一步。

“當(dāng)你想到幾乎所有抗生素都有抗藥性的細(xì)菌 - 新聞中可怕的超級細(xì)菌 - 其中很多是克雷伯氏菌菌株，”該研究的資深作者David A. Rosen博士說，他是華盛頓大學(xué)兒科和分子微生物學(xué)助理教授?！霸诤荛L一段時間里，細(xì)菌甚至不是一個緊迫的問題。但現(xiàn)在是，由于抗生素耐藥性克雷伯氏菌的爆炸。我們的目標(biāo)是通過在高毒力或耐藥菌株生病并更多人之前開發(fā)疫苗來降低克雷伯氏菌的超級細(xì)菌地位。

(資料圖片)

高毒力克雷伯菌菌株已在全球范圍內(nèi)傳播，經(jīng)常引起社區(qū)獲得性感染。

在美國，克雷伯菌感染主要發(fā)生在醫(yī)療機(jī)構(gòu)中，在這些醫(yī)療機(jī)構(gòu)中，醫(yī)學(xué)上脆弱的患者免疫功能低下，需要長時間的抗生素來治療其他疾病，患有慢性病，或者是老年人或新生兒?！暗F(xiàn)在我們看到高毒力菌株的出現(xiàn)，這些菌株足夠危險，足以在社區(qū)的健康人群中導(dǎo)致嚴(yán)重的疾病或死亡，”羅森說。

科學(xué)家們最關(guān)心的是不受碳青霉烯類影響的克雷伯氏菌菌株，碳青霉烯類是一類用于治療最嚴(yán)重的細(xì)菌感染的廣譜抗生素。出于這個原因，世界衛(wèi)生組織和美國疾病控制和預(yù)防中心已將碳青霉烯類耐藥克雷伯氏菌確定為對公共衛(wèi)生的緊迫威脅。

棒狀細(xì)菌是固定的，就像巧克力覆蓋的糖果一樣，被包裹在糖衣中。在這項新研究中，研究人員基于克雷伯氏菌表面的兩種不同糖或多糖創(chuàng)建了兩種實驗性疫苗：脂多糖上的末端糖，稱為O抗原，以及莢膜多糖或K抗原。由于糖本身往往會產(chǎn)生微弱的免疫反應(yīng)，研究人員將每種糖與蛋白質(zhì)聯(lián)系起來以增強(qiáng)免疫反應(yīng)，從而創(chuàng)造出所謂的結(jié)合疫苗。

糖蛋白結(jié)合疫苗已被證明可以成功對抗幾種細(xì)菌，包括鏈球菌，的最常見原因。從歷史上看，糖和蛋白質(zhì)載體之間的這種聯(lián)系是通過試管中的合成化學(xué)實現(xiàn)的;然而，為這項研究創(chuàng)造的疫苗被稱為生物結(jié)合疫苗，因為研究人員將糖與蛋白質(zhì)連接在一個工程細(xì)菌系統(tǒng)中。

一旦疫苗被創(chuàng)造出來，研究人員就測試了實驗性生物結(jié)合疫苗保護(hù)小鼠免受克雷伯氏菌引起的疾病的能力。

“事實證明，膠囊疫苗遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于O抗原疫苗，”該研究的第一作者，Rosen實驗室的博士后助理Paeton Wantuch博士說?！敖邮苣z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。

兩種疫苗都引發(fā)了針對各自靶標(biāo)的高水平抗體。但是針對O抗原的抗體并不像針對膠囊的抗體有效。在某些克雷伯氏菌菌株中，O抗原可能被其他糖掩蓋，因此靶向O抗原的抗體不能與其靶標(biāo)接觸。

“我們的研究結(jié)果表明，我們可能還需要在針對克雷伯氏菌開發(fā)的疫苗配方中加入基于膠囊的抗原，”羅森說?！斑@就是為什么繼續(xù)研究不同菌株中的抗體 - 抗原相互作用對我們來說如此重要，目標(biāo)是盡快確定臨床試驗的理想疫苗成分。這種需求從未如此迫切，特別是隨著克雷伯氏菌的耐藥性，高毒力菌株變得更強(qiáng)，更大膽，對人類健康更危險。