Abdul Malik Setiawan,医学博士,感染学硕士。.
马朗国立伊斯兰大学毛拉纳·马利克·易卜拉欣医学院,医学与健康科学学院
大肠杆菌是人类肠道中最常见的微生物之一。虽然大多数大肠杆菌菌株被认为是宿主的正常菌群,但有些菌株具有致病能力。根据其致病性,这些菌株主要分为三类:共生大肠杆菌、肠道致病性大肠杆菌和肠外致病性大肠杆菌(ExPEC)(1)。.
大肠杆菌外源性致病菌(ExPEC)能够侵袭并定植于除胃肠道以外的多种不同部位,这被认为会对人们的健康和经济造成诸多损害(2)。此外,2000年代耐药性ExPEC数量的增加开始引起卫生界对人类抵御这种病原体重要性的广泛关注(3)。.
疫苗接种已被证明是保护人类免受天花或脊髓灰质炎等致命传染病侵害的最有效方法。此外,如今疫苗行业分子技术的进步为科学家提供了更多机会,以加强针对各种疾病的疫苗研发(4)。大肠杆菌全基因组序列的获取,使得通过研究非致病性大肠杆菌和肠外致病性大肠杆菌之间的基因组差异,可以发现潜在的候选疫苗(1)。迄今为止,尚无任何候选疫苗通过临床试验。本文将探讨科学家在肠外致病性大肠杆菌(ExPEC)疫苗研发方面所做的工作。.
Moriel等人(2009)在其研究中,在致病性大肠杆菌(ExPEC)中鉴定出19组基因,这些基因也被称为“基因组岛”,而这些基因组岛在非致病性大肠杆菌中并不存在。他们利用“减法逆向方法”从这些基因中预测出230种潜在的疫苗候选抗原。该预测基于生物信息学分析,以筛选出表面相关或分泌型抗原。在230种抗原中,有9种抗原被证实对感染致病性大肠杆菌菌株的小鼠模型具有体内保护作用(1)。.
九种抗原的保护水平从 13 % 到 82 % 不等。其中,ECOK1_3385 抗原的保护水平最高(82 %),且保护效果最佳。该抗原随后被证实对多种肠外致病性大肠杆菌 (ExPEC) 菌株具有保护作用,保护效力范围从 43% 到 78%。主动免疫和被动免疫均可有效预防菌血症和死亡。Moriel 等人认为,ECOK1_3385 基因编码的抗原是一种广谱的 ExPEC 疫苗候选物 (1)。.
ECOK1_3385基因的独特之处在于,它不仅广泛分布于肠外致病性大肠杆菌(ExPEC),也广泛分布于肠道致病性大肠杆菌(InPEC)和非致病性大肠杆菌。然而,由于非致病性大肠杆菌基因组中缺乏T2SS区域,因此该抗原不会在非致病性大肠杆菌中分泌。T2SS区域可被视为区分非致病性大肠杆菌和致病性大肠杆菌的毒力因子(1)。因此,该抗原不会诱导宿主对作为正常人菌群的非致病性大肠杆菌产生免疫反应。.
Moriel等人研究中的“反向疫苗学”方法是本报告应重点强调的部分。基因组技术的进步最终将为疫苗研发带来益处。首个采用该方法成功研发的候选疫苗是B群脑膜炎球菌(MenB)疫苗。目前,其他基于基因组的方法,例如改进的反向疫苗学、转录组学、功能基因组学和蛋白质组学,也被用于开发新型候选疫苗(5)。此外,生物信息学的兴起为基于基因组的疫苗研发提供了一种工具,它能够利用简单的计算技术来阐明分子生物学,与传统方法相比,可以实现更快的疫苗生产。.
参考列表
1. Moriel DG, Bertoldi I, Spagnuolo A, Marchi S, Rosini R, Nesta B, et al. 从肠外致病性大肠杆菌基因组中鉴定出具有保护作用且广泛保守的疫苗抗原。美国国家科学院院刊。2010 年 5 月 18 日;107(20):9072-7。.
2. Smith JL, Fratamico PM, Gunther NW.肠外致病性大肠杆菌。食源性病原体和疾病。2007;4(2):134-63。.
3. JDD pitout. 肠外致病性大肠杆菌:抗菌药物耐药性、实验室诊断和治疗的最新进展。《抗感染治疗专家评论》。2012 年 10 月;10(10):1165-76。PubMed PMID:1266802195;23199402。.
4. Plotkin SA. 疫苗:过去、现在和未来。Nat Med. 2005 年 4 月;11(4):S5-S11。.
5. Rinaudo CD, Telford JL, Rappuoli R, Seib KL. 基因组时代的疫苗学。临床研究杂志。2009 年 9 月;119(9):2515-25。.





