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Science子刊:接种表达NadA的共生菌疫苗可预防脑膜炎奈瑟菌引起的脑膜炎

  1. NadA
  2. 乳糖奈瑟菌
  3. 滴鼻液
  4. 脑膜炎奈瑟菌

来源:本站原创 2021-07-21 12:33

2021年7月21日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自英国南安普顿大学的研究人员将一个基因插入到一种无害的细菌中,使得它能够长时间停留在鼻子里并引发免疫反应。他们随后通过滴鼻液将这些细菌引入到健康志愿者的鼻子里。他们的研究结果表明这可对引起脑膜炎的细菌---脑膜炎奈瑟菌(Neisseria meningitidis)---产生强烈的免疫反应。

2021年7月21日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自英国南安普顿大学的研究人员将一个基因插入到一种无害的细菌中,使得它能够长时间停留在鼻子里并引发免疫反应。他们随后通过滴鼻液将这些细菌引入到健康志愿者的鼻子里。他们的研究结果表明这可对引起脑膜炎的细菌---脑膜炎奈瑟菌(Neisseria meningitidis)---产生强烈的免疫反应。这些数据还显示了这提供持久的保护。相关研究结果发表在2021年7月7日的Science Translational Medicine期刊上,论文标题为“A recombinant commensal bacteria elicits heterologous antigen-specific immune responses during pharyngeal carriage”。论文通讯作者为南安普敦大学的Jay Laver博士。


脑膜炎发生在所有年龄组的人身上,但主要影响婴儿、幼儿和老人。脑膜炎是一种细菌形式的疾病,在英国每年有1500例。它可以在症状开始后的短短四小时内导致死亡。大约10%的成年人在他们的鼻子和喉咙后面携带脑膜炎奈瑟菌,没有任何迹象或症状。然而,在一些人中,它可以侵入血液。这可能导致危及生命的症状,包括脑膜炎和血液中毒(败血症)。

一种称为乳糖奈瑟菌(Neisseria lactamica)的友好细菌天然生活在一些人的鼻子里。通过在鼻子中定植,它可以保护人们免受严重类型的脑膜炎。它通过拒绝给它的近亲脑膜炎奈瑟菌提供立足点来做到这一点。

这些新的数据建立在Laver团队以前旨在利用这一自然现象的研究工作---显示在60%的参与者中,乳糖奈瑟菌滴鼻液可以防止脑膜炎奈瑟菌在60%的参与者体内定植---之上。对这些人来说,乳糖奈瑟菌已将其致命的表亲拒之门外。这推动了人们开展使乳糖奈瑟菌更有效地取代脑膜炎奈瑟菌的研究工作。

这些作者通过将脑膜炎奈瑟菌的关键武器之一---一种能抓住鼻腔内壁细胞的“粘性 ”表面蛋白,即奈瑟菌粘附素A(Neisseria Adhesin A, NadA)---提供给乳糖奈瑟菌来做到这一点。通过将编码这种蛋白质的基因拷贝插入乳糖奈瑟菌的DNA中,它也可以取代乳糖奈瑟菌,使竞争环境更加公平。


体外培养的脑膜炎球菌的革兰氏染色图,它们通常与革兰氏阴性细菌(粉红色)成对出现,图片来自public domain。

除了诱发更强的免疫反应外,这些经过基因改造的细菌停留时间更长。它至少存在28天,大多数参与者(86%)在90天内仍然携带它,而且它没有引起任何不良症状。这些研究研究结果表明这种不使用药物就可预防威胁生命的感染的新方法是有希望的。面对日益增长的抗菌素耐药性,这可能是一种至关重要的方法。

南安普顿大学分子微生物学高级研究员Jay Laver博士评论说,“尽管这项研究确定了我们的重组乳糖奈瑟菌技术在保护人们免受脑膜炎球菌疾病影响方面的潜力,但是这种基础平台技术具有更广泛的应用。理论上,在我们的细菌中表达任何抗原都是可能的,这意味着我们有可能对它们进行基因改造,以对抗通过上呼吸道侵入人体的多种感染。除了递送疫苗抗原,合成生物学的进步意味着我们在不久的将来也可能使用经过基因改造的细菌来制造和递送治疗性分子。”

论文共同作者、南安普敦大学的Robert Read教授说,“这项研究表明,通过使用含有经过基因改造的友好细菌的滴鼻液,有可能保护人们免受严重疾病的侵害。我们认为这有可能成为未来保护人们免受一系列疾病侵害的一种非常成功和流行的方式。”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Jay R. Laver et al. A recombinant commensal bacteria elicits heterologous antigen-specific immune responses during pharyngeal carriage. Science Translational Medicine, 2021, doi:10.1126/scitranslmed.abe8573.

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