抵御可致命耐药性超级恶菌的疫苗研究 取得重大突破！

当新冠肺炎（Covid-19）病毒仍在全球肆虐及大流行之际，另一场威胁到全球公共卫生及病人生命的耐药性超级细菌危机并没有停止。来自香港两所大学的微生物学家和化学家，最近在针对其中一种最致命的耐药性细菌“鲍氏不动杆菌”的疫苗开发研究中，取得重大突破，首次成功化学合成了有效的疫苗。这种崭新的疫苗能在小鼠身上引发出高水平的抗体，完全抵御了耐药鲍氏不动杆菌这种超级细菌，料有很大潜力发展成适用于人类的疫苗，以打赢这场与恶菌的持久战争。

鲍氏不动杆菌（Acinetobacter baumannii）是一种革兰氏阴性细菌，无论在医院或社区都能引起大规模的感染，而且死亡率很高，对免疫力低的病人尤其致命。更重要的是，它对多种一线抗生素都展现出广泛的耐药性，令患者有机会药石无灵，因此开发新一代的抗生素或其他应对手段，变得刻不容缓。早于2017年，世界卫生组织已首次发表了对抗生素出现广泛耐药性的“急需应对的病原体”名单，列出了12种对全人类健康构成最大威胁的重点病原体，当中包括鲍氏不动杆菌，被列为最迫切需要鼓励研究及开发新抗生素的恶菌，以拯救病人性命。

位列榜首的耐药性超级细菌

但正如谚语所说，“预防胜于治疗”。事实上，很多科学家近年都试图研制针对鲍氏不动杆菌的疫苗，而一种名为Pseudaminic Acid（Pse）的糖类化合物，长久以来都是研究重点之一。Pse是在鲍氏不动杆菌表面的一种聚糖（glycan），帮助该超级细菌逃避病人身体的免疫系统。因此，在鲍氏不动杆菌表面、含有Pse的“荚膜多糖体”（capsular polysaccharide, CPS）早已成为开发疫苗的潜在目标。

然而，由于很多的技术困难，包括在细菌表面的聚糖有多种不同结构兼甚为复杂，以及难以从培养的细菌中提取足够数量和高纯度的含Pse多糖样本等等，都令到疫苗开发的进展受到阻碍。

幸而凭着香港科研团队的努力，近日研究终取得突破。在城大赛马会动物医学及生命科学院副院长（研究）、动物微生物学教授陈声教授以及香港大学化学系李学臣教授的共同率领下，研究团队最近克服了重重障碍。他们利用先进技术首次化学合成了高纯度（即几乎完全不受其他化学物污染）的“Pse偶联物”，令预防鲍氏不动杆菌感染的疫苗研究向前跨进了一大步。

利用化学合成法克服重重困难

研究团队把化学合成得来的高纯度Pse，与一种有助于增强小型抗原、以诱发免疫反应能力的“载体蛋白”作化学结合，成功制成了Pse偶联物并发展成为疫苗，然后把疫苗注射到小鼠身上进行测试。

他们的实验结果显示，Pse疫苗作为一种有效的抗原，在引起高度免疫反应和产生抗体方面具有关键的作用。实验数据分析证实，小鼠在接受Pse疫苗接种后，小鼠血清中出现高浓度的抗Pse抗体。曾接受Pse疫苗注射的小鼠获得全面的保护，完全不受鲍氏不动杆菌的感染，反观对照组别（未有注射Pse疫苗）的小鼠则在感染恶菌后的36小时内全部死亡。

陈教授说：“实验数据表明，化学合成的Pse偶联物有很高的应用潜力去发展成（适用于人类的）疫苗，用以对付及预防含有Pse的病原体（如鲍氏不动杆菌）。鉴于目前医学界对鲍氏不动杆菌引起的临床感染的治疗选择，仍然非常有限，以化学合成的Pse偶联物制成疫苗，会是一个很好的替代方案，有望能够控制由这种超级恶菌引致的感染。”

有望成为对付超级细菌的替代方案

研究团队已经就上述最新研究成果申请专利，并将会进一步评估化学合成疫苗在临床前研究中的潜力。

“Covid-19病毒仍处于全球大流行，多了病人需要在医院留医较长时间，而更多的医疗资源亦会被调往应付疫情，这将可为医院等医疗设施带来一场耐药性细菌感染的重大危机。因此，我们需要找出方法继续对付多重耐药性细菌这重大议题。这次研究的发现，令我们可以化学合成Pse，故此开发和大规模生产Pse疫苗以预防鲍氏不动杆菌的感染，正变得愈来愈可行。我们的研究亦正正显示了使用疫苗以预防恶菌感染，是控制由鲍氏不动杆菌等耐药性病原体引发的临床感染问题的一个极佳替代方案。”陈教授说。

上述研究成果已于国际学术期刊《ACS Central Science》发表，题目为“Synthetic Pseudaminic-Acid-Based Antibacterial Vaccine Confers Effective Protection against Acinetobacter baumannii Infection” 。

论文的第一作者为港大的魏若晗博士和城大博士生杨雪梅小姐。通讯作者是陈声教授和李学臣教授。研究获得香港研究资助局和医疗衞生研究基金的资助而进行。

DOI number: 10.1021/acscentsci.1c00656

本文已于 “香港城大研创” 微信公众号发布。
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