国科大杭高院乐敏课题组通过综合分析过去50余年研究,系统比较分析了传统方法(灭活疫苗等)和新一代方法(基于组学和机器学习方法筛选候选疫苗靶标)针对沙门菌病疫苗的保护性、有效性与安全性等指标,揭示了针对人畜共患及宿主适应性沙门菌的新型疫苗的研究方向。
沙门菌感染等传染病的日益流行对人类和动物健康构成严重威胁,也给医疗保健系统带来了沉重负担。研究显示,沙门菌是导致腹泻的主要病原体之一,其检出量占中国细菌性食源性疾病的70%-80%。此外,多重耐药菌株的全球传播也给公共卫生带来了巨大挑战,因此迫切需要寻找抗生素的替代品。然而,由于沙门菌血清型多样,不同菌型致病机制存在显著差异,传统疫苗开发仍面临诸多挑战,而新兴生物技术方法尚在雏形,暂未得到广泛应用。
近日,乐敏课题组在Vaccines杂志(影响因子位列免疫学领域前5%的期刊)上发表了题为“The Evolution of Vaccines Development across Salmonella Serovars among Animal Hosts: A Systematic Review”( 《动物宿主中沙门菌血清型疫苗研发的演变:系统综述》)的研究论文。这项系统性的研究弥补了相关研究领域的空白,提示未来疫苗开发应采用更多的创新方法。
为评估已开发的沙门菌疫苗的有效性,研究团队对不同动物宿主的疫苗进行了评估,并强调了未来疫苗研究的关键转变方向。该研究共评估了从三大数据库中检索到的3221篇文献,涵盖1970年至2023年间发表的文章。该研究对127项符合条件的研究进行了荟萃分析,讨论了疫苗对伤寒沙门菌和非伤寒沙门菌血清型的效力,具体包括减毒活疫苗、灭活疫苗、外膜囊泡、外膜复合物、结合疫苗、亚单位疫苗以及反向疫苗学方法在不同动物宿主中的表现。结果显示,最有效的疫苗抗原候选物为在小鼠模型中评估的重组热休克蛋白(rHsp60)和不完全弗氏佐剂。总体而言,菌影疫苗(bacterial ghost vaccine)在动物宿主中表现出最高的效力,为91.25%(95% CI = 83.69–96.67),其次是反向疫苗学方法,为83.46%(95% CI = 68.21–94.1)。超过70%的疫苗相关研究表明,疫苗对沙门氏菌感染产生了显著的免疫反应,包括体液免疫和细胞免疫反应。
该研究得到了国家重点研发计划(2022YFC2604201)、浙江省重点研发计划(2023C03045)等项目的资助。国科大杭高院联合培养博士后Abubakar Siddique为本研究的第一作者,国科大杭州高等研究院生命与健康科学学院/浙江省系统健康科学重点实验室为第一单位,乐敏教授为通讯作者,此外,滕霖博士和李艳博士也给予了大力支持。