美國時間11日，史丹佛大學研究團隊發現，寄宿於人類皮膚的表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)可產生抗體，其細菌表面蛋白Aap為主要標靶。研究團隊透過置換Aap片段開發中和抗體，成功保護小鼠免受致命感染，並利用化學方法，將其他毒素片段散佈於細菌表面，誘導高濃度抗體生成。研究揭示利用皮膚定植菌開發外用疫苗(topical vaccine)的新方法，成果刊登於《Nature》。
 
表皮葡萄球菌廣泛存在於每個人的皮膚與毛囊中，通常對健康無害。但研究發現，免疫系統對其反應比預期強烈。
 
小鼠實驗證實，簡單菌液擦拭，無需剃毛、沖洗或清洗皮毛，六周內即可誘導強烈抗體生成，其濃度與傳統疫苗相當，並在人類血清樣本中觀察到類似現象。這暗示皮膚細菌可能是潛在的免疫觸發劑。
 
史丹佛生物工程副教授、此篇論文通訊作者Michael Fischbach表示，「好籬笆造就好鄰居」，體內高濃度抗體對這些皮膚共生菌的猛烈免疫反應看似無意義，但事實上，抗體是皮膚屏障的重要防線。當皮膚破損時，這些抗體可迅速阻止細菌入侵血液，保護人體免受感染。
 
研究團隊將表皮葡萄球菌改造為即插即用的局部活疫苗，並證實Aap是最能引發免疫反應的蛋白質。Aap的巨型樹狀結構會從細菌細胞壁伸出，其體積為普通蛋白質的五倍，易被免疫系統前哨細胞——蘭氏細胞(Langerhans cells)捕捉並觸發免疫反應。
 
研究顯示，Aap可同時激增血源性抗體IgG與位於鼻孔和肺部的黏膜抗體IgA，為預防呼吸道病原體提供新方向。團隊將破傷風類毒素(tetanus toxin)與白喉毒素(diphtheria toxin)片段結合至表皮葡萄球菌表面，誘導小鼠產生高效抗體，成功抵禦致死劑量毒素攻擊。
 
此外，透過簡單的先浸塗後擦拭，僅需兩到三次實驗，即可在小鼠中產生挽救生命的抗體反應。另一方面，為模擬細菌長期定植於人類，團隊將細菌定植於年幼小鼠，其免疫效果未受影響，顯示此療法具有穩定性。
 
團隊進一步利用化學方法將破傷風毒素片段散佈於細菌表面，結果發現免疫反應不因細菌分裂而減弱，反而能抵禦六倍致死劑量的毒素攻擊，展現卓越保護效果。
 
Fischbach指出，此技術或可改變疫苗接種模式，定植細菌低發炎特徵讓人體不適降至最低。他補充說明，未來研究將擴展至靈長類動物實驗，並期望在兩三年內進入臨床試驗。
 
參考資料: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/12/241211124345.htm
論文: https://www.nature.com/articles/s41586-024-08489-4
 
(編譯/黃佳啟)