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健康结核病疫苗候选者提供“精英”保护

结核病疫苗候选者提供“精英”保护

根据在《自然通讯》上发表的前临床研究,德克萨斯生物医学研究所(Texas Biomedical Research Institute)正在开发的一种活减毒结核菌(TB)疫苗候选物比全球广泛使用的现有疫苗引发更为平衡和有效的免疫反应。

该疫苗候选物由深卡什博士(Professor Deepak Kaushal, Ph.D.)开发,涉及一种减弱或“减毒”的结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis, Mtb)菌株,该细菌是造成结核病的病原体。

卡什尔博士已经致力于开发更好的结核病疫苗超过15年。2015年,他展示该疫苗候选物在恒河猴中对致死剂量的Mtb具有100%的保护率。

“免疫学在过去10年中发生了很大变化,现在我们可以进行更深入的实验,不仅可以证明该疫苗有效,还可以了解它为什么有效,”卡什尔博士表示。“这也是我对这篇论文最感到兴奋的地方——展示提供这种精英保护的机制,这不仅可以为我们的工作提供信息,还可以为任何下一代的结核病疫苗提供指导。”

需要新的结核病疫苗

根据世界卫生组织,结核病是全球单一感染因子的主要杀手,在2023年夺去了超过125万人的生命,感染人数超过1060万。市场上唯一获准使用的疫苗——卡介苗(Bacille Calmette-Guerin, BCG)在100多年前就被发明出来,其在成年人的有效性有限。

卡什尔博士的疫苗候选物称为delta sigmaH——他通过删除制造一种叫sigmaH(sigH)蛋白所需的基因来修饰该细菌。在没有sigH的情况下,细菌无法有效抵抗氧化应激,并且无法在肺部生存。

在当前研究中,卡什尔博士和他的团队在另一种非人灵长类动物——猕猴中重新测试了delta sigH疫苗。非人灵长类动物是了解完整系统对治疗或疫苗的反应的黄金标准,在进行人类临床试验之前。

卡什尔博士表示:“通过在不同物种中分析,这表明这不仅是一次性的,并且让我们对疫苗在人体中有效的信心更强。”

不同的免疫反应

团队使用单细胞RNA测序和先进影像技术比较了接种BCG疫苗的动物与接种delta sigH疫苗的动物之间的免疫反应。尽管这两个组都能够控制结核病,但免疫反应存在显著差异。

delta sigH疫苗导致关键的B细胞和T细胞向气道的招募大大增加。重要的是,这并未导致过度的有害炎症。相反,一系列反应导致了更为平衡和有效的细菌消除。

值得注意的是,delta sigH组的IDO水平显著低于BCG组,IDO蛋白被认为会导致更多的炎症,并使免疫系统对抗结核病变得困难。激发的干扰素类型也存在显著差异。干扰素是帮助抵抗感染的蛋白。通常,BCG会引发强烈的I型干扰素反应,从而导致IDO水平升高。随着delta sigH疫苗接种,干扰素伽马(一种属于II型干扰素的细胞因子)似乎发挥了主导作用并调节免疫反应。

“使用delta sigH,我们似乎得到了干扰素信号传导的所有良好方面,而没有任何不良影响,”卡什尔博士表示。

该途径的几个步骤仍需拼凑。其他关键剩余问题包括:保护效果持续多久?通过常规注射与直接送到肺部的疫苗效果是否相同?卡什尔博士和他的团队还在努力开发和测试多基因敲除版本的delta sigH疫苗,以便能够安全地在人类中测试。

“下一轮研究正在进行中,”卡什尔博士表示。“虽然我们距离该疫苗在临床应用还有数年,但这些最新的结果让我们对抗这一隐蔽疾病有了更多的洞察。”