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科學家破解萊姆病關鍵蛋白 疫苗研發現曙光

多年來,科學家一直在尋找對抗萊姆病的方法。這種隱匿性感染每年在美國造成近50萬人染病。如今,一項重大突破可能即將實現。研究人員鎖定一種名為CspZ的細菌蛋白,這種蛋白能幫助萊姆病菌躲避免疫系統偵測。透過巧妙改造這種蛋白,科學家成功使其最脆弱的部分暴露出來,進而在實驗模型中引發強烈的免疫反應。這項發現不僅可能催生人類疫苗,甚至有望從野生動物源頭阻斷疾病傳播。

研發有效疫苗始終是萊姆病研究的首要任務。這種疾病每年在美國約影響47.6萬人,可能導致慢性疲勞、關節疼痛等長期症狀。雖然已有數種候選疫苗接近成功,但至今尚無人類疫苗問世。

歷經數十年研究與挫折,科學家現在將目光投向極具潛力的新目標——CspZ蛋白。這種蛋白能幫助萊姆病菌逃避免疫系統偵查,使身體更難發現並對抗感染。研究人員特別關注CspZ,因為它在多種萊姆病菌株中高度保守,這意味著以此為基礎可能開發出廣效性疫苗。

塔夫茨大學獸醫學院傳染病與全球健康學系副教授林宜彬解釋:「我們早就知道CspZ是理想的疫苗標靶,因為它在感染期間大量產生。但難題在於天然形式的CspZ無法引發強烈免疫反應。為此,我們必須改造蛋白結構,讓免疫系統能識別並有效應對其隱藏區域。」

經過多次嘗試,林教授與合作團隊成功修改CspZ的基因密碼,創造出能在小鼠臨床前研究中引發強烈免疫反應的工程化蛋白。由於小鼠與人類免疫細胞對改造後的CspZ反應相似,研究團隊進一步運用3D成像技術,深入解析這種新疫苗標靶的作用機制。

這項發表於《自然通訊》期刊的最新研究顯示,改造後的CspZ能針對其暴露的弱點引發免疫反應。通常,天然CspZ會與負責偵測危險細菌的分子結合,藉此躲避免疫防禦。但改造後的CspZ能訓練免疫系統產生抗體,識別其暴露區域,使白血球更容易找到並消滅萊姆病菌。

林教授補充:「透過結構導向的疫苗設計,我們還發現能進一步改造CspZ,使其在體溫下更穩定。這讓工程化蛋白能在體內持續更久,促進保護性抗體持續產生,大幅減少疫苗加強針的需求。」

這項國際合作研究由塔夫茨大學、德州兒童醫院疫苗研發中心等機構共同完成。研究團隊計劃探索多種疫苗應用策略,包括與商業夥伴合作進行人體臨床試驗,或對攜帶萊姆病菌的野生白足鼠進行免疫。

林教授坦言:「疫苗研發是漫長過程,實驗失敗率達90%。但有疫苗總比沒有好,團隊成員的不同觀點幫助我們克服了每個階段的挑戰。」

這項研究獲得美國國立衛生研究院過敏與傳染病研究所,以及國防部醫學研究計劃支援。完整研究資訊已發表於學術期刊。