친숙한 품종 면제 : 포도상 구균 백신이 인간에서 작동하지 않는 이유 때때로 병원성인 박테리아는 우리의 면역 반응을 방어하는 데 도움이 되는 인간과 길고 친밀한 관계를 가지고 있습니다. 날짜: 2022년 7월 7일 원천: 캘리포니아 대학교 - 샌디에이고 요약: 연구자들은 포도상구균 백신에 대한 여러 인체 임상 실험이 실패한 이유를 발견했을 수 있다고 말합니다. 박테리아가 우리를 너무 잘 알고 있기 때문입니다.
대부분의 경우 황색포도상구균 은 흔하고 무해하여 함께 공존하는 인간에게 위협이 되지 않습니다. 그러나 때때로 기회 감염 병원체가 되어 피부 및 혈류 감염 또는 식중독을 일으킬 수 있습니다.
100년 이상 동안 과학자들은 지난 30년 동안 동물 모델을 사용한 최소 15건의 성공적인 전임상 연구를 포함하여 효과적인 백신을 찾았습니다. 그러나 이후의 모든 인간 실험에서 이러한 백신 후보는 실패했습니다.
캘리포니아 대학교 샌디에이고 의과대학 소아과 교수이자 래디 어린이 병원 감염병과장인 조지 리우(George Liu) 박사는 "이것은 포도구균 분야에서 오랫동안 지속되어온 가장 수수께끼 같은 문제 중 하나"라고 말했다. 샌디에고. "이러한 인간 실험 중 어느 것도 효과가 없었고 과학자들은 이유를 찾기 위해 고군분투했습니다."
일반적인 포도상구균 감염을 치료하는 데 일반적으로 사용되는 항생제에 점점 더 내성을 갖게 된 포도상구균의 일종인 메티실린 내성 S. 아우레우스 (MRSA) 의 확산으로 이 문제가 더욱 시급해졌습니다 . MRSA는 병원 및 요양원과 같은 기타 의료 환경에서 획득한 감염의 주요 원인입니다. 2022년에 발표된 연구에 따르면 2019년 전 세계적으로 세균성 항균제 내성으로 인해 수천만 건의 감염과 120만 명이 사망했으며 MRSA가 주요 동인이라고 추정했습니다.
Liu는 "백신은 건강 부담을 줄이고 항생제 내성을 줄이는 가장 효과적인 방법"이라고 말하며 어린 시절 접종과 최신 COVID-19 백신의 성공을 지적했습니다.
2022년 7월 7일 Cell Host & Microbe 저널에 발표된 새로운 논문에서 수석 저자인 Liu와 동료들은 백신 실험이 지금까지 실패한 이유를 설명하는 메커니즘을 포함하여 S. aureus 의 수수께끼에 대한 답을 찾았을 수 있다고 말했습니다 . 그리고 그것을 극복하는 방법.
근본적으로 차이점은 병원체에 대한 사전 노출에 있다고 저자는 씁니다. 연구에 사용되는 실험용 마우스는 특정 표적 병원체가 없도록 조작(육종/기양/유지)됩니다. 백신 접종 전에 S. 아우레우스 에 거의 또는 전혀 노출되지 않았습니다 .
대조적으로 인간은 출생 후 S. 아우레우스 에 매우 빠르게 노출됩니다 . 2개월 이내에 아기의 절반은 대부분의 감염을 방어하기 위해 활성 집락과 풍부한 항체를 보유합니다.
제1저자인 Chih-Ming Tsai 박사와 그의 연구실에서 일하는 과학자들과 함께 Liu는 이전에 S. 아우레우스 에 노출된 적이 없는 실험용 쥐 가 완전히 새로운 백신이기 때문에 잠재적인 백신에 잘 반응하지만 인간 버전은 효과가 없다는 가설을 세웠습니다 . S. 아우레우스 는 치료 공격을 방어하기 위해 방어를 진화 시켰기 때문 입니다.
" S. aureus 를 거의 볼 수 없기 때문에 실험용 쥐에서 포도상구균 백신을 만드는 것이 매우 쉬워 보이지만 인간은 생후 첫 몇 주 동안 포도상구균에 노출되며 공존하기 위해 포도상구균은 우리를 비효과적으로 만드는 많은 전략을 개발한 것으로 보입니다. 그들에 대한 면역 반응"이라고 Tsai는 말했습니다.
"생쥐가 백신 접종 전에 포도상 구균에 감염되었다면 백신 후보가 효과가 없을 것이라고 생각합니다."
그들의 가설을 테스트하기 위해 Liu, Tsai 및 공동 저자는 S. aureus 가 기능에 필요한 철분을 획득하기 위해 사용하는 IsdB 단백질을 표적으로 한 인간에서 가장 큰 실패한 포도상구균 백신 실험 중 하나를 시뮬레이션하는 일련의 실험을 수행했습니다 .
정상 포도상구균에 노출되지 않은 생쥐에서 IsdB 백신이 효과가 있어 전체 단백질을 표적으로 하는 항체를 생성하고 박테리아 기능을 방해했습니다. 그러나 이전에 포도상구균에 노출된 쥐에서 백신은 IsdB 단백질의 보호되지 않은 부분에 대한 항체만 생성하여 박테리아 기능을 손상시키지 않았습니다. 후속 부스터는 주로 비효과적인 항체 반응을 증폭시켰고, 문제를 악화시키면서 효과가 없는 항체가 기존의 보호 항체와 경쟁하게 되었습니다.
연구자들이 인간 IsdB 항체를 백신으로 만든 보호 항체와 혼합하려고 시도했을 때 후자는 작동을 멈췄습니다. "우리는 IsdB의 보호 성분에 대해서만 예방 접종을 할 수 있다면 나쁜 면역 반응 기억에 의한 억제를 예방할 수 있다고 추측했습니다."라고 Tsai가 말했습니다.
그리고 실제로 과학자들이 발견한 것입니다. IsdB 단백질의 보호 성분에 대해서만 생쥐에게 백신을 접종했을 때 이전에 S. aureus 에 노출된 경우에도 동물이 효과적으로 보호되었습니다 .
다른 실험과 함께 Liu는 이번 발견이 병원체에 대한 잘못된 기억과 그에 상응하는 면역 반응이 인간을 대상으로 한 포도상구균 백신 실험 실패에 대한 설명일 가능성이 있음을 시사한다고 말했습니다.
그는 "같은 원리가 다른 많은 만들기 어려운 백신이 실패한 이유를 설명할 수도 있다"고 말했다. "우리가 옳다는 것이 입증된다면 효과적인 포도상구균 백신이 멀지 않을 것입니다."