打破疫苗研究瓶頸,靜脈注射卡介苗具有保護機體抵抗結核分枝桿菌

2020-01-03     愛科學愛自然

結核分枝桿菌(Mtb)是全世界感染死亡的主要原因。皮內注射唯一可用的疫苗BCG(卡介苗),對肺結核(死亡率和疾病傳播的主要原因)具有不同的療效。

2020年1月1日,美國國立衛生研究院(NIH)Robert A. Seder團隊在Nature 在線發表題為「Prevention of tuberculosis in macaques after intravenous BCG immunization」的研究論文,該研究顯示靜脈注射卡介苗可以極度改善非人類靈長類動物(獼猴)中結核分枝桿菌(Mtb)攻擊的保護結果。

與皮內或氣霧劑遞送相比,靜脈內免疫在血液,脾臟,支氣管肺泡灌洗和肺淋巴結中誘導了更多的抗原反應性CD4和CD8 T細胞反應。此外,靜脈免疫在所有肺實質組織中誘導了高頻率的抗原反應性T細胞。卡介苗接種六個月後,獼猴接受了有毒的結核分枝桿菌(Mtb)攻擊。值得注意的是,接受了BCG靜脈注射的十隻獼猴中有九隻受到了高度保護;通過正電子發射斷層掃描-計算機斷層攝影成像,分枝桿菌生長,病理學和肉芽腫的形成,六隻獼猴顯示沒有可檢測的感染水平。靜脈BCG預防或大大限制了高度易感恆河猴的Mtb感染的發現,對疫苗的遞送和臨床開發具有重要意義,並為定義免疫相關性和疫苗引發的抗結核保護機制提供了模型。

總而言之,這項研究還為將來的疫苗測試提供了基準,並為了解免疫相關性和抗結核保護機制提供了新框架。



全世界有20億人感染了結核分枝桿菌(Mtb),每年有1000萬新發活動性結核(TB)病例,並有170萬人死亡。通過控制結核分枝桿菌(Mtb)傳播,預防青少年和成人的肺部感染或疾病對流行病的影響最大。唯一獲得許可的結核病疫苗BCG(活的,減毒的牛分枝桿菌)在出生時進行皮內注射,可為嬰兒提供抗擴散性結核(TB)的保護,但在青少年和成人中對肺部疾病的療效不盡相同。


T細胞免疫是控制結核分枝桿菌(Mtb)感染和預防臨床疾病所必需的。開發針對肺結核的有效且持久的基於T細胞的疫苗的主要障礙是在肺中誘導和維持T細胞反應,以立即控制感染,同時還引起系統性記憶細胞的蓄積以補充肺組織。皮內和肌肉內給藥是疫苗最常用的給藥途徑,但是不會在肺部誘導高頻率的駐留記憶T(TRM)細胞。


50年前進行的研究表明,通過氣霧(AE)或靜脈內(IV)途徑施用BCG可以增強免疫後不久受到挑戰的非人類靈長類動物(NHP)的保護作用。但是,對於卡介苗的劑量和途徑影響全身和組織特異性T細胞免疫的機制,以及優化這些變量是否會導致對結核分枝桿菌(Mtb)感染和疾病的高水平預防,仍然缺乏了解。


該研究顯示靜脈注射卡介苗可以極度改善非人類靈長類動物(獼猴)中結核分枝桿菌(Mtb)攻擊的保護結果。與皮內或氣霧劑遞送相比,靜脈內免疫在血液,脾臟,支氣管肺泡灌洗和肺淋巴結中誘導了更多的抗原反應性CD4和CD8 T細胞反應。此外,靜脈免疫在所有肺實質組織中誘導了高頻率的抗原反應性T細胞。卡介苗接種六個月後,獼猴接受了有毒的結核分枝桿菌(Mtb)攻擊。


值得注意的是,接受了BCG靜脈注射的十隻獼猴中有九隻受到了高度保護;通過正電子發射斷層掃描-計算機斷層攝影成像,分枝桿菌生長,病理學和肉芽腫的形成,六隻獼猴顯示沒有可檢測的感染水平。靜脈BCG預防或大大限制了高度易感恆河猴的Mtb感染的發現,對疫苗的遞送和臨床開發具有重要意義,並為定義免疫相關性和疫苗引發的抗結核保護機制提供了模型。


總而言之,這項研究還為將來的疫苗測試提供了基準,並為了解免疫相關性和抗結核保護機制提供了新框架。


參考消息:

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1817-8


文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-cn/305RbW8BMH2_cNUgtEOG.html