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開發新型霍亂疫苗有戲!利用一種活細菌疫苗阻止霍亂弧菌感染


錄入時間:2018-6-22 15:57:00
  在接種任何疫苗后,在它提供保護之前,通常會有一到兩周的延遲,在此期間,免疫系統正在加速產生適應性免疫反應。但是,在一項新的研究中,一種潛在的新型霍亂疫苗---通過對一種無毒性的霍亂弧菌(Vibrio cholerae)進行基因改造而開發出來的---經證實發揮著益生菌的作用,僅在接種一天后就保護兔子免受因霍亂弧菌感染引發的一種被稱作霍亂的致命性疾病傷害。相關研究結果發表在2018年6月13日的Science Translational Medicine期刊上,論文標題為“A live vaccine rapidly protects against cholera in an infant rabbit model”。
圖片來自Ktsimage/iStock。

  美國國家過敏與傳染病研究所(NIAID)的Robert Hall(未參與這項研究)說,“很多時候我們都以為我們已戰勝了霍亂。”他說,盡管現有的疫苗和公共衛生干預措施發揮著作用,但是“霍亂仍然是一個重大的問題. . .因此,科學家們仍然在研究它而且他們觀察到霍亂爆發風險并正在制定應急計劃,這真是太棒了。這真是一件好事。”

  全世界每年有300萬~500萬人感染霍亂弧菌并且殺死其中的13萬人(主要在低收入國家)。雖然霍亂疫苗已被開發出來,但是當前使用的疫苗具有有限的效果。比如,最常使用的疫苗 ---一種口服給藥的滅活霍亂細菌疫苗,分兩劑服用,這兩劑之間的間隔時間為14天---相當好地保護成年人,但對嬰兒和兒童無效,這可能是因為他們的未成熟的免疫系統或因為現有的腸道感染干擾了這種疫苗。在正在持續的霍亂流行期間,如果試圖通過接種這種疫苗來給人體提供保護,那么這兩劑疫苗接種之間的漫長等待時間也可能會產生問題。基于減毒霍亂弧菌的活疫苗也存在著,但是它是從20世紀中葉分離出的一種霍亂弧菌菌株開發出來的,但是這種菌株已不再在全球范圍內占據主導地位。

  美國弗吉尼亞大學傳染病與國際衛生研究員William Petri(未參與這項研究)說,總之,“人類需要更好的霍亂疫苗”。

  在這項新的研究中,美國哈佛醫學院腹瀉病研究員Matthew Waldor和他的同事們如今已迎接這一挑戰。因推測活細菌產生最強烈和最持久的免疫反應,Waldor團隊利用基因工程技術構建出導致2010年海地爆發霍亂流行病的霍亂弧菌菌株的一種安全版本。

  Waldor解釋道,“我們進行了9種不同的基因操縱。”這包括剔除霍亂弧菌毒素基因,并導入一種一旦從宿主體內的野生菌重新獲得這些基因就將它們進行破壞的CRISPR系統。

  Hall說,“這是通過采用精湛的基因操縱技術構建出來的,但這并不意味著它要比現有的疫苗更好。迄今為止,這一點尚未得到驗證。”

  在將這些經過基因改造的霍亂弧菌注射到幼兔體內后,Waldor團隊觀察到它們快速地在這些兔子的腸道中定植,但迄今為止沒有誘發疾病癥狀產生,這就表明這種活細菌疫苗是安全的。

  因推斷即使在缺乏適應性免疫反應的情況下,這些經過基因改造的霍亂弧菌定殖可能會阻止野生型霍亂弧菌在這些兔子腸道中定植,這些研究人員僅在24小時后便給這些兔子注射致死劑量的野生型霍亂弧菌。這些接受過這種疫苗接種的兔子在接受這種致死劑量注射后的18小時內均未出現疾病癥狀,相比之下,在相同時間內,未接種這種疫苗的兔子出現嚴重的癥狀。到接受這種致死劑量注射后的30小時內,所有未接種這種疫苗的兔子已死亡或即將死亡,然而到觀察期結束時,即到接受這種致死劑量注射后的41小時內,超過一半的接種這種疫苗的兔子仍然活著。

  Hall 說,“這項研究表現出這些研究人員具有驚人觀察力的地方在于他們很早就讓這些小鼠接受致死劑量注射,之前沒有人做到這一點。”他補充道,結果就是“這是一項令人著迷的觀測結果. . .如果它在人體中也得到證實的話,那么這將是一個重大的進展。”

  Waldor說,希望就是“這種益生菌活性將一直提供保護,直到適應性免疫反應清除這種疫苗并賦予長期的甚至是終身的保護。”然而,這種新的疫苗是否能夠賦予這種長期保護尚未接受測試。

  盡管目前仍不清楚針對經過基因改造的霍亂弧菌的研究結果是否會在人體中得到重現,但是這也提出了一個問題:是否還存在其他的疾病,你可能使用益生菌替換抗生素來控制感染?

參考資料:

Troy P. Hubbard1,2, Gabriel Billings1,2, Tobias Dörr et al. A live vaccine rapidly protects against cholera in an infant rabbit model. Science Translational Medicine, 13 Jun 2018, 10(445):eaap8423, doi:10.1126/scitranslmed.aap8423

 

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