金黄色葡萄球菌（SA）是一种广泛存在的细菌感染，约有 30% 的人鼻腔中都有金黄色葡萄球菌菌落。虽然金黄色葡萄球菌通常无害，但却是医院感染和社区感染的主要致病菌。针对 SA 的疫苗开发具有改变公共卫生的巨大潜力。然而，尽管利用小鼠进行的临床前研究取得了可喜的成果，但所有针对 SA 的候选疫苗在临床试验中历来都不成功。

加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员最近对这种差异做出了解释。

在最近发表于《细胞报告医学》（Cell ReportsMedicine）的一项新研究中，他们测试了一种新的假设，即 SA 细菌在首次定殖或感染人类时，会欺骗人体释放非保护性抗体。当人体随后接种疫苗时，这些非保护性抗体会被优先召回，从而使疫苗失效。

图中显示了 SA（金色球体）和各种抗原及抗体。优势抗原（紫色）导致 SA 产生非保护性抗体（红色，尖端为紫色）。这些非保护性抗体与疫苗接种产生的抗体（绿色，尖端为紫色）竞争。针对亚优势抗原（蓝色）的疫苗可以帮助产生更多的保护性抗体（绿色带蓝色尖端），使疫苗更有效。资料来源：JR Caldera/加州大学圣地亚哥分校健康科学部

SA 与人类有着独特的关系。虽然它能引起许多危险的健康并发症，包括伤口和血液感染，但这种细菌也是健康人体微生物群的正常组成部分，它在鼻腔和皮肤中安然生活。

资深作者、加州大学圣地亚哥分校医学院儿科系教授、医学博士 George Liu 说："SA 与人类相伴已久，因此它已经学会了如何兼做共生体和致命病原体。如果我们要开发出针对 SA 的有效疫苗，我们就必须了解并克服它用来维持这种生活方式的策略"。

研究结果和影响

免疫系统会释放保护性抗体来应对它认为是外来的分子（称为抗原）。这些抗体会被保存在免疫系统的记忆中，因此当免疫系统下一次遇到相同的抗原时，一般会回忆起之前的免疫反应，而不会发起全新的攻击。

共同第一作者、在刘实验室完成博士研究的JR-卡尔德拉博士说："这是一种有效的系统，能对病原体产生长期保护作用，但它只有在对病原体的最初免疫反应确实具有保护作用时才起作用。SA的与众不同之处在于，细菌本身从遇到我们的那一刻起就有办法躲避免疫系统，而接种疫苗只会强化这些躲避策略。"

虽然 SA 疫苗在临床试验中单方面失败了，但它们在小鼠的临床前研究中通常表现良好。为了找出其中的原因，研究人员收集了健康志愿者的血清，对样本中的抗 SA 抗体进行了量化和纯化。然后，他们将这些抗体转移到小鼠体内，探索它们本身对 SA 的保护作用，以及它们如何影响几种临床试验过的 SA 候选疫苗的疗效。

本图摘要显示了研究人员在研究接种 SA 疫苗后的免疫反应时所采用的实验方法。与针对优势抗原的疫苗相比，针对亚优势抗原（如细菌产生的毒素）的疫苗能提供更多的保护。资料来源：加州大学圣地亚哥分校健康科学部

研究人员发现，这些疫苗对注射过人类抗SA抗体的小鼠以及以前接触过SA的小鼠无效。然而，对于从未接触过SA或人类抗体的小鼠，疫苗却起了作用。与之前的SA疫苗小鼠研究不同，研究人员的结果与临床试验失败的结果一致，这表明他们的实验模型有助于预测SA疫苗在临床前小鼠研究中的成功率。

疫苗开发的挑战和未来方向

此外，他们还发现，他们观察到的效果应归咎于特定的抗体。攻击 SA 细菌细胞壁的抗体并不能保护小鼠不受 SA 感染，而目前大多数 SA 疫苗都是以这种抗体为基础的。相比之下，针对 SA 产生的毒素的抗体却能成功中和它们。

共同第一作者、刘实验室项目科学家蔡志明（Chih Ming Tsai）博士说："一种病原体可能有许多不同的抗原，免疫系统会对这些抗原做出反应，但哪种抗原占主导地位是有等级之分的。大多数疫苗都以优势抗原为基础，以引发最强的免疫反应。但我们的研究结果表明，对于 SA 来说，规则是不同的，针对所谓的亚优势抗原会更有益，因为亚优势抗原首先会引发微弱的免疫反应。"

除了探索未来 SA 疫苗针对新抗原的可能性，研究人员还有兴趣探讨一个更深层次的问题：为什么人类对这种细菌的天然免疫反应一开始就如此无效？

Liu说："不知何故，SA能够欺骗我们的免疫系统，弄清楚它是如何欺骗我们的免疫系统的，将有助于我们改进现有的SA疫苗并开发新的疫苗。更广泛地说，这些发现提出了一种重新评估失败疫苗的全新方法，其影响可能远远超出这一种细菌。"

编译来源：ScitechDaily