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《Nature Microbiology》结核病疫苗可以预防艾滋病死亡
【字体: 大 中 小 】 时间:2023年10月24日 来源:Nature Microbiology
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科学家们发现了一种结核病(TB)疫苗接种策略,可以预防全球艾滋病毒感染者死亡的主要原因。研究结果表明,在静脉注射结核病疫苗后,唯一一种市售的结核病疫苗成功且安全地预防了感染猿类或灵长类动物艾滋病毒SIV的猴子肺部感染。尽管这种疫苗是艾滋病毒感染者的禁忌症。
本周发表在《自然微生物学》(Nature Microbiology)杂志上的这项研究结果表明,当静脉注射这种唯一的商业上可用的结核病疫苗时,它能成功且安全地预防感染了猿类或灵长类动物形式的艾滋病毒SIV的猴子的肺部感染。尽管这种疫苗是艾滋病毒感染者的禁忌症。
“这项研究真正令人兴奋的是,我们第一次在艾滋病毒模型中看到对结核病的完全保护。皮特大学微生物学和分子遗传学研究助理教授Erica Larson博士说:“这是以前没有发现过的。这表明有可能保护艾滋病毒感染者免受结核病的侵害。”
三分之一的艾滋病毒感染者死于结核病,结核病是由一种叫做结核分枝杆菌的细菌引起的,通常会攻击肺部。它是仅次于COVID-19的世界第二大传染病杀手。根据世界卫生组织的数据,每年约有160万人死于结核病,其中包括近20万艾滋病毒感染者。
卡介苗(Bacille calmette - gusamrin, BCG)是一种结核病疫苗,已经存在了大约100年,是世界上使用最广泛的疫苗之一。它是由一种活的、但被削弱了的牛支原体构成的,牛支原体是一种与结核支原体密切相关的细菌。卡介苗主要通过皮肤注射给婴儿和儿童,但它对结核分枝杆菌的保护作用很小,尤其是对肺部感染的保护作用。
在2020年发表在《Nature》杂志上的一项具有里程碑意义的研究中,皮特大学和美国国立卫生研究院的一组科学家表明,当给猴子静脉注射卡介苗(直接注射到静脉中)时,它对结核病有很强的保护作用,包括肺部感染。
这项新研究建立在这些发现的基础上。
“由于担心疫苗本身会导致这些免疫功能低下的动物患上严重疾病,我们几乎没有用这种疫苗进行这项研究,”资深作者、皮特大学微生物学和分子遗传学系的研究副教授Charles Scanga博士说。“卡介苗是一种活细菌。它对免疫系统健康的人来说是安全的,但艾滋病毒会抑制免疫力,甚至减弱的细菌也可能是致命的。”
有了《Nature》杂志上发表的令人鼓舞的结果,研究小组决定继续进行实验。但他们做了一件独一无二的事。接种疫苗大约三周后,他们给猴子注射抗生素,杀死疫苗中所有的减毒活菌。他们的希望是,卡介苗有足够的时间刺激免疫系统,以防止真正的结核病感染,但没有足够的时间让疫苗中的弱化细菌在免疫功能低下的猴子中引起疾病。
赌赢了。不仅没有动物因卡卡苗而生病,而且最重要的是,75%感染SIV的猴子在静脉注射卡卡苗并在几周后注射抗生素后成功地抵抗了结核病感染。静脉注射卡介苗也能保护所有没有SIV感染的猴子。疫苗唯一没有预防结核病的动物是那些患有最严重的SIV疾病的动物,这可能是因为SIV已经消灭了免疫细胞,这意味着没有留下任何免疫细胞供疫苗训练来对抗结核病。
科学家们指出,将这种疫苗静脉注射给艾滋病毒感染者,然后期望他们在几周后回来服用抗生素以防止卡介苗引起疾病,这是不现实的——尤其是在低收入和中等收入国家。他们计划在不使用任何抗生素的情况下测试静脉注射卡介苗的安全性,并测试正在开发的新的卡介苗,这种疫苗在此之前会自我毁灭,可能导致免疫功能低下的人患病,但仍然能够预防结核病。
“结核病在世界上没有真正良好的公共卫生基础设施的部分地区肆虐,”Scanga说,他也是皮特疫苗研究中心的成员。“不幸的是,这些地方也是艾滋病毒未被诊断或未经治疗并传播的地方。因此,从流行病学角度来看,结核病和艾滋病是密切相关的。以现实的结核病疫苗接种战略的形式进行预防,将是每年挽救数十万人生命的关键。我希望我们的研究是朝着这个方向迈出的一大步。”
Erica C. Larson, Amy L. Ellis-Connell, Mark A. Rodgers, Abigail K. Gubernat, Janelle L. Gleim, Ryan V. Moriarty, Alexis J. Balgeman, Cassaundra L. Ameel, Solomon Jauro, Jaime A. Tomko, Kara B. Kracinovsky, Pauline Maiello, H. Jake Borish, Alexander G. White, Edwin Klein, Allison N. Bucsan, Patricia A. Darrah, Robert A. Seder, Mario Roederer, Philana Ling Lin, JoAnne L. Flynn, Shelby L. O’Connor, Charles A. Scanga. Intravenous Bacille Calmette–Guérin vaccination protects simian immunodeficiency virus-infected macaques from tuberculosis. Nature Microbiology, 2023