经过多次临床试验，针对金黄色葡萄球菌的有效疫苗仍然难以实现。最近的两项研究揭示了这一病原体激活了蛋白质白细胞介素10（interleukin 10），该蛋白抑制了疫苗产生的免疫反应。然而，成功抑制该蛋白能够恢复动物模型中的疫苗效力。
金黄色葡萄球菌（S. aureus）是皮肤和软组织感染的主要原因，有时会导致诸如脓毒症和中毒性休克综合症等严重疾病。这种微生物对公共健康构成了相当大的风险，特别是近年来与耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的增加有关。来自The Lancet的数据报告称，S. aureus在2019年与全球超过一百万的死亡病例相关联。
加州大学圣地亚哥分校医学中心及拉迪儿童医院的儿科传染病学教授兼负责人乔治·刘（George Liu）医学博士表示：“该病原体对美国和全球的健康有着显著影响，因此急需控制。”
尽管在小鼠模型中显示出有效性，但大约30项临床试验未能成功产生有效的人类疫苗。加州大学圣地亚哥分校的研究人员确定了这些挫折的一个主要因素，建议修改疫苗可能会在人体中导致成功的结果。这些发现详细介绍在2024年12月16日发布在《临床研究杂志》（Journal of Clinical Investigation, JCI）上的一项研究中，强调S. aureus在B细胞中引发过量产生一种称为白细胞介素-10（IL-10）的蛋白质，该蛋白质使抗体失效，无法中和病原体。
在同一天发表在《自然通讯》（Nature Communications）上的一项补充研究中，研究人员发现对S. aureus的过量IL-10产生也抑制了辅助T细胞抵抗病原体的能力。
刘解释说，S. aureus与人类共同生存了很长时间。“为了在我们的鼻腔和肠道内繁衍生息，这种细菌发展出了显著减少我们免疫反应的机制。”
大多数个体在婴儿时期就携带着S. aureus，通常没有伤害。然而，由刘的实验室的蔡志铭（Chih-Ming Tsai）博士领导的2022年的一项研究揭示，这种初始暴露误导了我们的免疫系统产生对S. aureus无效的抗体。此外，这些细菌对这些无效抗体保持着“记忆”，可能在随后的感染中重新出现。
蔡指出，这就是为什么对未曾接触该病原体的小鼠有效的疫苗候选在对人类抗击S. aureus时效果不佳的原因。有趣的是，当研究人员在接种疫苗前将小鼠暴露于人类S. aureus抗体时，疫苗失去了有效性。
B细胞
在JCI的研究中，蔡、刘及其团队旨在理解为什么针对S. aureus的抗体在接种疫苗后未能对抗病原体。他们首先使小鼠暴露于S. aureus，然后接种已被证实能在未接触过细菌的小鼠中提供免疫的铁表面决定子B（IsdB）疫苗。
研究人员发现，B细胞在重新暴露于S. aureus后产生大量IL-10。在B细胞中，IL-10指示酶将一种称为唾液酸的糖分子附加到抗体的Fc区域——即启动免疫反应的部分。因此，这种糖的存在中和了抗体对抗S. aureus的能力。
蔡表示：“IL-10显著促进唾液酸的产生，有效地消灭了我们的免疫防御。”然而，研究表明，在疫苗接种期间阻断IL-10会使疫苗恢复有效性。“之前无效的疫苗现在在小鼠中表现优异，”他指出。
T细胞
虽然JCI的研究集中于IL-10在B细胞中的角色，但由首席作者伊尔沙德·哈贾姆（Irshad A. Hajam）博士领导的《自然通讯》论文也研究了S. aureus与CD4+ T淋巴细胞（辅助T细胞）之间的相互作用，后者负责识别感染并触发其他免疫反应以抵抗病原体。
与B细胞类似，之前接触过S. aureus的小鼠的辅助T细胞在接种疫苗后也产生过量的IL-10。
IL-10抑制辅助T细胞产生白细胞介素-17（IL-17A），这一细胞因子以其在对抗S. aureus感染中的有效性而闻名。然而，通过阻断IL-10或补充一种称为CAF01的物质（该物质被认为通过增强T细胞活性来增强疫苗反应），研究人员恢复了IL-17A水平。
哈贾姆解释说：“在接种疫苗时加入CAF01将原本无效的IsdB疫苗转变为对接触过S. aureus小鼠有效的疫苗。” “令人惊讶的是，这一方法在针对S. aureus的几种其他先前未成功的疫苗中也有效。”
这两项研究的结果可能为金黄色葡萄球菌疫苗开发的未来带来希望。刘建议，现有但之前无效的S. aureus疫苗可能通过阻断IL-10或在疫苗接种过程中增强IL-17A变得有效。他还指出，来自各种微生物的IL-10产生，包括艰难梭菌和疟疾，可能是导致临床试验中前景疫苗失败的因素，这表明抑制这种细胞因子也可能提高其有效性。
JCI研究的其他作者包括：来自加州大学圣地亚哥分校医学中心的伊尔沙德·哈贾姆、J.R.卡尔德拉、比斯瓦·乔杜里、塞西亚·冈萨雷斯、辛·杜、布莱恩·林、海宁·李、Ty’Tianna Clark、法特美·阿斯卡里安、伊戈尔·维尔兹比基、惠美·铃木、康拉德·J·道格拉斯、戴维·J·冈萨雷斯、维克托·尼泽特、内森·E·刘；以及来自圣地亚哥州立大学的安赫利卡·M·瑞斯特拉和来自奥古斯塔大学的奥斯汀·W·T·蒋。
JCI的研究获得国家卫生研究院（NIH）部分资助（拨款R01AI127406、R01AI144694、R01AI181321、R01AI179098和R35 GM119850）和诺和诺德基金会（NNF20SA0066621）。
