皮膚表面細菌“化身”活體疫苗

想象一下，有一款新型疫苗，接種時不需要用針扎進肌肉注射，只需在皮膚上涂抹一種乳膏，使用起來毫無痛感，不會引起發熱、腫脹、發紅或手臂疼痛。人們無需排隊等待接種，而且其價格低廉。據最新一期《自然》雜志報道，得益于美國斯坦福大學醫學院研究人員對存在于人體皮膚上一種常見細菌的改進，這一愿景有望成為現實。

斯坦福醫學院科學家利用一種寄生在人體皮膚上的細菌，研制出一種局部疫苗，可保護小鼠免受破傷風感染。圖片來源：美國斯坦福大學醫學院

研究人員稱，對大多數單細胞生物而言，皮膚是個生存環境惡劣的地方。這里極度干燥，但仍有一些頑強的微生物以此為家，其中就包括表皮葡萄球菌。這種皮膚共生細菌通常無害，幾乎每個人毛囊里都有。近年來，科學家發現，免疫系統對表皮葡萄球菌的反應比預想的要激烈得多。

此次，研究人員進行了一項實驗，將表皮葡萄球菌涂抹于小鼠頭部皮膚，然后連續6周監測其抗體反應。結果顯示，小鼠對表皮葡萄球菌的抗體反應“令人震驚”，抗體水平持續上升，6周時已達到并維持在高于常規疫苗接種后的預期水平。類似情況在人類身上也自然發生。

隨后，研究人員成功將表皮葡萄球菌轉化為一種可局部應用的“即涂即用”活體疫苗。他們發現，表皮葡萄球菌中的Aap蛋白是引發強烈免疫反應的關鍵部分。其巨大的樹狀結構足以將“樹枝”從細菌的細胞壁伸出，從而將外層部分暴露給免疫系統的“哨兵”細胞，進而觸發抗體反應。

研究人員通過生物工程手段，將編碼破傷風毒素片段的基因替換到Aap的“枝葉”中，并成功在小鼠體內誘發了極高水平的針對破傷風毒素的抗體。接種改進版本表皮葡萄球菌的小鼠在注射致死劑量的破傷風毒素后，存活下來且無癥狀表現。

這種疫苗僅需涂抹2—3次，就能在小鼠體內獲得足以挽救生命的抗體反應。此外，研究還證明，即使小鼠皮膚上先前存在表皮葡萄球菌，也不會干擾實驗性治療激發強烈抗體反應的能力。