金黄色葡萄球菌糖的抗体是对抗感染的关键

研究人员发现了宿主防御金黄色葡萄球菌的一个关键免疫因子，为以前疫苗策略的失败提供了一个潜在的解释。研究表明，健康人产生针对金黄色葡萄球菌表面糖的IgM和IgG抗体，并发现IgM抗体在杀死细菌方面比IgG抗体更有效。金黄色葡萄球菌菌血症患者IgM抗体水平低与疾病死亡率和细胞杀伤受损相关。

　　

欧洲和美国研究人员的一项国际合作已经确定了宿主防御金黄色葡萄球菌的关键免疫因子，这可能为以前的疫苗策略失败提供潜在的解释，并指向对抗细菌的新策略。

该团队包括阿姆斯特丹大学医学中心(UMC)的研究人员，与UMC乌得勒支，莱顿大学和加州大学圣地亚哥分校合作，发现健康人产生针对特定金黄色葡萄球菌表面糖的IgM和IgG抗体，实验室测试表明IgM抗体在杀死细菌方面明显比IgG抗体更有效。在临床环境中，与健康对照相比，金黄色葡萄球菌菌血症患者的IgM水平明显较低，但IgG水平相似。重要的是，金黄色葡萄球菌菌血症患者的低水平IgM抗体与疾病死亡率和细胞杀伤受损相关。

“我们的发现直接挑战了目前对葡萄球菌感染的看法，”阿姆斯特丹联合大学转化微生物学教授Nina van Sorge说。“一般认为，IgG抗体对金黄色葡萄球菌的识别，帮助免疫细胞杀死葡萄球菌，是提供保护的关键。在这项研究中，我们提出这可能不是答案。我们发现，在感染期间清除金黄色葡萄球菌需要的不是IgG抗体，而是IgM抗体。”

该研究小组在《Cell Reports Medicine》杂志上发表了一篇题为《Glycan-specific IgM is critical for human immunity to Staphylococcus aureus》的论文。在他们的论文中，研究小组报告说:“我们的研究结果可以指导住院患者的风险分层，并为未来设计基于抗体的治疗方法和针对严重金黄色葡萄球菌感染的疫苗提供信息。”

金黄色葡萄球菌是社区和医院获得性感染的主要原因之一。作者引用的数据表明，抗生素耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)在2022年导致全球约12万人死亡，而被抗生素敏感的金黄色葡萄球菌菌株杀死的人数要多得多。到目前为止，开发金黄色葡萄球菌保护性疫苗的尝试都没有成功。作者指出，针对表面抗原的治疗性抗体和疫苗在动物模型中显示出希望，但在人体试验中“一直失败”。

他们评论说:“为了改善未来的临床结果，改进风险分层以及开发替代策略，如疫苗和基于免疫的方法，是必不可少的。然而，对预防金黄色葡萄球菌的免疫相关因素的精确理解仍然是难以捉摸的。”

这项新报道的研究发现了一种重要的免疫成分，可以防止感染，为未来指明了一个新的方向。由van Sorge和博士后Astrid Hendriks博士领导的研究小组探索了健康个体血液中金黄色葡萄球菌识别抗体的存在。他们专注于在细菌周围形成一种糖衣的特定糖。他们发现几乎所有的健康个体都有IgG和IgM抗体可以识别这些金黄色葡萄球菌表面聚糖壁酸(WTAs)。

Hendriks说:“我们对金黄色葡萄球菌糖衣的抗体水平都很高，因为我们一生中多次接触这种细菌而不会生病。然而，我们不知道哪些抗体实际上阻止了我们生病。”

该团队的研究发现，在实验室环境中，IgM抗体在杀死细菌方面明显比IgG更有效。“一般来说，IgG抗体可以提供对细菌病原体的保护，实际上对于预防肺炎球菌和脑膜炎球菌感染等疫苗的保护作用至关重要。但是对于金黄色葡萄球菌来说，情况更加复杂。”von Sorge补充道。“这种聪明的细菌已经开发出了绕过我们防御系统的方法，特别是IgG抗体，这是它仍然引起这么多问题的部分原因。”然而，研究人员发现金黄色葡萄球菌并不能对抗IgM的作用。

他们还发现，患有危及生命的金黄色葡萄球菌血流感染的患者血液中糖衣特异性IgM抗体的水平远低于健康个体。重要的是，那些没有在感染中存活下来的患者的IgM抗体水平最低。研究人员假设，糖特异性IgM抗体水平不足会增加严重葡萄球菌感染甚至死亡的风险。虽然需要更多的研究来验证这一假设，但新报告的发现提供了可能影响未来疫苗和其他免疫增强疗法发展的见解。

在他们的论文中，研究人员得出结论:“我们的研究结果表明，IgM在预防严重的金黄色葡萄球菌感染方面起着关键作用，挑战了它仅仅是一种过渡性抗体同型的观念，根据我们的数据，低WTAs特异性IgM滴度可能是金黄色葡萄球菌菌血症和不良临床结果的一个危险因素。”研究小组强调，需要进一步的实验和临床研究来评估他们的发现的普遍性。

他们指出，他们的发现可能对住院患者的风险评估和预防具有重要意义。他们写道:“可以想象，计划手术的患者有机会性金黄色葡萄球菌感染的风险，可以评估WTAs特异性IgM滴度，类似于评估中性粒细胞计数和金黄色葡萄球菌定植等其他风险因素，临床医生可以在抗生素选择或监测频率的决定中权衡这些因素。”他们建议，未来的研究还可以着眼于多克隆或单克隆IgM的潜在预防或治疗应用，以改善金黄色葡萄球菌菌血症患者的预后。