如何使结核病疫苗更有效
德克萨斯州生物医学研究所的研究人员本周在《纽约时报》上报告说,在注射唯一获批准的结核病疫苗时,短暂阻断一个关键分子,极大地提高了小鼠对这种毁灭性疾病的长期保护能力bob88体育平台登录免疫学杂志.如果这一发现在非人灵长类动物和临床试验中继续成立,有可能挽救数百万人的生命。
结核病每年感染1000多万人,导致100多万人死亡。芽孢杆菌Calmette-Guérin (BCG)疫苗它被广泛用于儿童结核病接种,但其有效性随着时间的推移而减弱。世界各地的研究人员都在寻找更有效的疫苗和治疗方法。
“我们非常兴奋,我们可以通过将BCG与宿主定向疗法结合成一剂,来扭转BCG日益减弱的效力,这对临床非常实用,”德克萨斯州生物医学执行副总裁、研究和高级论文作者Joanne Turner博士说。
数十年的研究
特纳强调,这一发现建立在20多年研究的基础上。在她的职业生涯中,她一直在研究一种分子,白细胞介素-10 (IL-10)在结核病中的作用。IL-10通常有助于抑制过度炎症感染但通过大量的研究,特纳和她的同事们发现IL-10对结核病弊大于利,明确表明它会导致结核病感染。
在之前的研究中,特纳和她的同事在感染期间的不同时间阻断了IL-10——感染后期,感染的前三周——并且已经完全阻断了IL-10。所有迹象都表明结核病控制有所改善,生存期延长。在目前的研究中,研究小组观察了如果他们暂时阻断IL-10会发生什么之前在注射卡介苗的同时,也会发生感染。
宿主定向治疗+疫苗
研究人员将卡介苗与一种能够阻断IL-10活性约一周的抗体结合起来。由于抗体针对的是宿主,而不是病原体,这使得它成为一种“宿主定向疗法”。他们把混合物给了老鼠在一次注射中,等待6周,以确保IL-10阻断剂不再存在,卡介苗保护已经产生,然后将小鼠暴露于结核病中。这些小鼠控制结核感染近一年,这对正常寿命约为两年的小鼠来说意义重大。相比之下,只注射卡介苗的小鼠在两个月内就失去了对结核病感染的控制,肺部出现了明显的炎症和损伤。值得注意的是,注射了疫苗/IL-10阻滞剂的小鼠具有更高水平的各种长期记忆免疫细胞,这对持续的结核病控制至关重要。
Turner说:“这表明免疫反应的早期发展是长期控制结核病感染的关键,而IL-10抑制了这种长期免疫的发展。”“但通过在注射疫苗的同时短暂阻断IL-10,它可以让疫苗和免疫系统发挥作用,创造出那些持久记忆的免疫细胞。”
德克萨斯生物医学研究所的合作者计划研究这种组合在非人灵长类动物身上是否安全有效。如果这些结果也有希望,那么结合可以进入人体临床试验.研究小组对此持乐观态度,特别是考虑到卡介苗已经广泛使用,IL-10阻滞剂正在对其他疾病进行测试。
模型问题
实验上,IL-10在结核病中起着重要作用,尽管它在结核病患者中被检测到。但这一结论是在最常见的研究小鼠品系中得出的,这种品系对结核病具有相当的抵抗力,并且不产生太多IL-10。
特纳开始研究一种叫做CBA/J的不同小鼠品系,这种品系对结核病更敏感。通过对这些小鼠的研究,她和同事们开始拼凑出IL-10的作用以及当它被阻断时会发生什么。为了明确显示一个分子的功能,研究人员经常敲除编码该分子的基因。Turner培育了CBA/J IL-10敲除小鼠,这需要几年的努力,自2011年以来,这些小鼠在证明IL-10驱动结核病方面发挥了重要作用。这些小鼠甚至可以形成类似人类的肉芽肿,这是在细菌周围形成的细胞聚集物,以防止细菌扩散。
特纳说:“我们之所以看到这一点,是因为我们用的是不同于标准实验室小鼠品系的小鼠。”“令人欣慰的是,我们开发的这些敲除小鼠可供其他研究人员使用。动物模型的多样性对于了解物种间的共性非常重要,这有助于我们更好地了解人类疾病。”