在美国，克雷伯菌是尿路感染、血流感染和的常见原因。虽然某些细菌感染很容易治疗，但克雷伯氏菌有一个危险的另一面：它也经常对抗生素产生抗药性，这使得它在其他人中非常难以治疗。大约一半感染了高毒力、耐药菌株的人死亡。
科学家们正在研究克雷伯氏菌的疫苗，但最佳的疫苗设计仍然未知。然而，圣路易斯华盛顿大学医学院和圣路易斯专门从事疫苗生产的初创公司Omniose的科学家对小鼠进行的一项新研究提供了关键数据，这些数据可能是开发有效克雷伯氏菌疫苗的关键。发表在PLOS Pathogens上的研究结果是驯服超级细菌的一步。
“当你想到几乎所有抗生素都有抗药性的细菌 - 新闻中可怕的超级细菌 - 其中很多是克雷伯氏菌菌株，”该研究的资深作者David A. Rosen博士说，他是华盛顿大学儿科和分子微生物学助理教授。“在很长一段时间里，细菌甚至不是一个紧迫的问题。但现在是，由于抗生素耐药性克雷伯氏菌的爆炸。我们的目标是通过在高毒力或耐药菌株生病并更多人之前开发疫苗来降低克雷伯氏菌的超级细菌地位。
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高毒力克雷伯菌菌株已在全球范围内传播，经常引起社区获得性感染。
在美国，克雷伯菌感染主要发生在医疗机构中，在这些医疗机构中，医学上脆弱的患者免疫功能低下，需要长时间的抗生素来治疗其他疾病，患有慢性病，或者是老年人或新生儿。“但现在我们看到高毒力菌株的出现，这些菌株足够危险，足以在社区的健康人群中导致严重的疾病或死亡，”罗森说。
科学家们最关心的是不受碳青霉烯类影响的克雷伯氏菌菌株，碳青霉烯类是一类用于治疗最严重的细菌感染的广谱抗生素。出于这个原因，世界卫生组织和美国疾病控制和预防中心已将碳青霉烯类耐药克雷伯氏菌确定为对公共卫生的紧迫威胁。
棒状细菌是固定的，就像巧克力覆盖的糖果一样，被包裹在糖衣中。在这项新研究中，研究人员基于克雷伯氏菌表面的两种不同糖或多糖创建了两种实验性疫苗：脂多糖上的末端糖，称为O抗原，以及荚膜多糖或K抗原。由于糖本身往往会产生微弱的免疫反应，研究人员将每种糖与蛋白质联系起来以增强免疫反应，从而创造出所谓的结合疫苗。
糖蛋白结合疫苗已被证明可以成功对抗几种细菌，包括链球菌，的最常见原因。从历史上看，糖和蛋白质载体之间的这种联系是通过试管中的合成化学实现的;然而，为这项研究创造的疫苗被称为生物结合疫苗，因为研究人员将糖与蛋白质连接在一个工程细菌系统中。
一旦疫苗被创造出来，研究人员就测试了实验性生物结合疫苗保护小鼠免受克雷伯氏菌引起的疾病的能力。
“事实证明，胶囊疫苗远远优于O抗原疫苗，”该研究的第一作者，Rosen实验室的博士后助理Paeton Wantuch博士说。“接受胶囊疫苗的小鼠比接受O抗原疫苗的小鼠更有可能在肺部或血液中存活克雷伯氏菌感染。
两种疫苗都引发了针对各自靶标的高水平抗体。但是针对O抗原的抗体并不像针对胶囊的抗体有效。在某些克雷伯氏菌菌株中，O抗原可能被其他糖掩盖，因此靶向O抗原的抗体不能与其靶标接触。
“我们的研究结果表明，我们可能还需要在针对克雷伯氏菌开发的疫苗配方中加入基于胶囊的抗原，”罗森说。“这就是为什么继续研究不同菌株中的抗体 - 抗原相互作用对我们来说如此重要，目标是尽快确定临床试验的理想疫苗成分。这种需求从未如此迫切，特别是随着克雷伯氏菌的耐药性，高毒力菌株变得更强，更大胆，对人类健康更危险。
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