幽门螺杆菌疫苗研发"破局"抗生素耐药困局!
胃癌防控"抗生素困局"——H. pylori感染的全球负担与疫苗开发紧迫性
幽门螺杆菌(H. pylori)是一种革兰阴性、螺旋形、微需氧的胃部定植菌,通过鞭毛运动穿透胃黏膜层,并分泌脲酶(Urease)中和胃酸以维持生存。其分泌的CagA和VacA等毒力因子可破坏胃黏膜屏障并诱发慢性炎症,使细菌能够在宿主免疫系统的监视下长期存活。全球范围内,H. pylori感染率极高,尤其在发展中国家,超过50%的成年人受感染。尽管初期感染可能无症状,但长期感染显著增加胃溃疡、十二指肠溃疡及胃癌风险,使H. pylori成为全球癌症负担的主要贡献者之一。
目前,H. pylori感染的治疗主要依赖抗生素联合抑酸药物的"三联疗法"或"四联疗法"。然而,随着抗生素耐药率的持续上升,这些治疗方案面临严峻挑战。此外,患者依从性、药物副作用及药物相互作用等因素也影响着治疗效果。与传统药物治疗不同,疫苗能够诱导持久的免疫应答,从源头预防感染发生,从而减少相关疾病的发病率,并降低对抗生素的依赖,减缓耐药性的进一步扩散。因此,开发有效的H. pylori疫苗不仅是个体防护的需要,更对全球公共卫生,特别是胃癌高发地区具有深远意义。
"多平台并进"技术突破:从灭活疫苗到mRNA的新兴范式转换
在H. pylori疫苗研发中(图1),传统平台与新兴技术正形成互补格局。灭活疫苗作为经典策略,利用灭活全菌作为抗原刺激免疫系统,安全性较高但免疫原性较弱,需佐剂增强效果。早期临床试验显示其可诱导抗体和细胞免疫应答,但随着研究深入,保护效力随时间下降的问题逐渐暴露——H. pylori的高度遗传变异性、表面抗原快速变异以及VacA、CagA等免疫抑制因子诱导的免疫耐受,使单一灭活疫苗难以维持长期免疫记忆。
图1. mRNA疫苗的运作机制
"黏膜免疫"递送创新:纳米颗粒、OMVs与舌下免疫的靶向策略
鉴于H. pylori主要定植于胃部,诱导胃肠道黏膜免疫成为疫苗效力的关键目标。新型递送平台和佐剂系统正致力于突破胃酸、蛋白酶降解及黏膜屏障等多重挑战。
在佐剂创新方面,全反式维甲酸(维生素A代谢产物)可上调外周树突状细胞表面CCR9表达,诱导T细胞和B细胞获得肠道归巢表型。研究人员将乳铁蛋白的稳定性与TLR9激动剂CpG结合,构建了模拟中性粒细胞颗粒的新型乳剂佐剂系统,负载H. pylori二价抗原后可显著刺激全身和黏膜抗体应答,并诱导混合Th1/Th17免疫反应。基于聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)的颗粒系统可高效包裹抗原并靶向递送至关键免疫部位,实现抗原持续释放并有效激活树突状细胞和巨噬细胞。Tan等利用耐酸材料HP-55与PLGA构建的复合纳米颗粒,免疫小鼠后显著提高了抗原特异性抗体水平,诱导IgG2a/IgG1比值偏移,上调促炎细胞因子表达,并触发强烈的Th1/Th17型细胞免疫应答。此外,来源于乳酸菌细胞壁的革兰氏阳性增强基质(GEM)颗粒可激活宿主天然免疫通路,诱导CD4+ T细胞募集和S100A8表达,单独使用即可部分减少H. pylori定植。
关键发现
1、H. pylori的免疫逃逸机制(表面蛋白抗原变异、VacA/CagA免疫抑制因子分泌、外膜高度变异性)是传统疫苗保护效力下降和难以诱导长期免疫记忆的核心障碍。
2、重组蛋白疫苗通过口服或鼻内途径可诱导Th1/Th17反应和黏膜IgA,但单一抗原(如UreB)难以维持长期免疫记忆;多抗原组合(UreB+CagA+VacA等)是提升广谱保护效力的关键策略。
3、mRNA疫苗凭借快速设计、多价表达和无需病原体培养的优势展现潜力,但其在胃肠道诱导 robust 黏膜sIgA的能力有限,且长期保护效力在胃部免疫微环境中尚未充分验证。
未来展望与应用潜力
该领域存在四方面重要局限:其一,现有动物模型主要依赖C57BL/6小鼠感染SS1株,该小鼠适应株无法充分反映临床分离株的遗传多样性和毒力异质性,且小鼠病理表现轻微,T辅助细胞极化和慢性炎症信号与人类存在显著差异,可能导致疫苗效力的高估或低估;其二,H. pylori的免疫逃逸机制(抗原变异、免疫抑制因子、分子模拟诱导自身免疫风险)使疫苗难以诱导持久保护;其三,mRNA疫苗和新型递送平台的长期稳定性、储存条件及规模化生产成本尚未评估,直接影响产业化可行性;其四,临床试验设计面临挑战——H. pylori感染潜伏期长、呈慢性过程,评估疫苗效力需长期随访,且不同地区和免疫状态人群的应答差异要求多中心、广覆盖的临床试验设计。
值得一提的是,环凯生物动物细胞无血清培养基,专为动物疫苗生产场景研发,可有效规避传统含血清培养基的外源污染风险,减少批次差异。其良好的兼容性可适配多种纳米佐剂技术路线,助力提升疫苗生产效率与产品均一性,为养殖业健康发展筑牢防疫根基。
参考来源:Wang L, Li Z, Zhu H, et al. Bivalent foot-and-mouth disease virus mRNA vaccine induces well-balanced humoral and cellular immune responses[J]. Vaccine, 2026, 88: 128840. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2026.128840.
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