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2025-01-21告別針頭 科學家將皮膚細菌轉化為塗抹式疫苗 517 期

Author 作者 編譯|陳亭瑋

隨著疫苗技術的進展,未來接種疫苗有可能不再需要針頭,只要像塗抹乳液一樣將疫苗塗在皮膚上即可。美國史丹佛大學(Stanford University)的研究團隊最近在疫苗研發上,成功地將一種普遍存在於皮膚上的細菌表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)改造成了疫苗載體,研究成果已發表於《自然》(Nature)期刊。

表皮葡萄球菌存在於大部分人的皮膚上,過去被認為只是一種相對無害的共生微生物。然而,研究團隊卻發現這種細菌表面的Aap(accumulation-associated protein)蛋白質結構,能夠引發人體免疫系統產生令人意想不到的強烈反應。Aap蛋白質像樹一樣從細菌表面伸出,能夠被免疫系統中的朗格漢斯細胞(Langerhans cells)辨識。朗格漢斯細胞是一種特殊的免疫細胞,會定期在皮膚組織中巡邏,採集樣本並將收集到的訊息傳遞給其他免疫細胞、激發抗體反應。

研究團隊改造了表皮葡萄球菌,使它能夠攜帶疫苗抗原。他們首先在實驗中將破傷風毒素(Tetanus toxin)的無害片段植入細菌Aap蛋白質中,而後將這些蛋白質塗抹於小鼠皮膚上。結果顯示,經過幾次塗抹處理後,小鼠體內產生了足以抵抗致死劑量破傷風毒素的抗體;團隊以白喉毒素(Diphtheria toxin)進行相同實驗,結果也相當成功。

這種新型疫苗技術具有多項優勢。首先,它完全無痛,不需要注射;其次,它不會引起發燒、腫脹等傳統疫苗常見的副作用;第三,它能夠同時誘導血液中的免疫球蛋白G(immunoglobulin G, IgG)和黏膜表面的免疫球蛋白A(immunoglobulin A, IgA)產生,這意味著它可能為呼吸道感染提供更好的防護。

更令人驚喜的是,研究人員發現即使將疫苗抗原直接化學連接到細菌表面,不經由基因工程改造,也能產生強大的免疫反應。這項發現大幅簡化了疫苗的製備過程,使疫苗更容易推廣應用。

目前,此技術已在小鼠身上證明了它的有效性和安全性。研究團隊計劃在未來2∼3年內開展靈長類動物實驗,如果順利未來將進入臨床試驗階段。研究人員相信,這種技術不僅適用於細菌性疾病,還可能用於病毒、真菌和單細胞寄生蟲等多種病原體的疫苗開發。此研究成果不僅可能徹底改變接種疫苗的方式,也能使疫苗接種變得更加便捷、安全和舒適。這對於提高全球疫苗接種率,特別是在醫療資源有限的地區更具重要意義。

新聞來源
Goldman, B. (2024 December). Stanford scientists transform ubiquitous skin bacterium into a topical vaccine. Stanford University. https://med.stanford.edu/news/all-news/2024/12/skin-bacteria-vaccine.html