2022年12月开始于Wisconsin National Primate Research Center的Shigella疫情，为研究人员开发疫苗提供了宝贵的免疫数据。在发表于Science Translational Medicine的研究中，科学家分析了从感染的非人灵长类动物获得的数据，确定了对抗这种细菌的有效免疫反应以及潜在的疫苗靶点。
疫情期间，非人灵长类动物中出现了169例经微生物学确认的志贺菌病病例。研究人员收集了151份Shigella分离株用于血清分型，并对95份代表性分离株进行了全基因组测序。疫情由两个彼此相关的Shigella flexneri菌株群引发，这种细菌在圈养灵长类动物中很常见。尽管在人类疫情中，Shigella sonnei更为常见，但这两个物种都能够感染两组灵长类动物。在接受抗菌药物耐药性检测的90份分离株中，63%具有多重耐药性。大多数病例引发轻度腹泻症状，但一些动物没有出现症状，另一些病例则发展为重症；婴儿是受影响最严重的群体。
科学家在感染过程中从41只受感染动物身上采集了血清、血浆和免疫细胞。样本分别在确定感染后的1周、2周以及4至6周采集。研究发现了靶向O抗原的抗体，O抗原是细菌表面LPS分子的外部成分。研究显示，一些抗体是在反复暴露后产生的，并且能够攻击不同Shigella血清型的O抗原。能够强力结合O抗原的抗体还可以触发裂解细菌的血浆蛋白级联反应。
研究人员还研究了靶向IpaB和IpaD蛋白的抗体，这两种蛋白位于细菌用于攻击细胞的针状3型分泌系统（T3SS）末端。这些抗体能够激发包括T细胞在内的保护性免疫反应。一些抗体会促进血细胞裂解，而具有保护作用的抗体则会抑制这一过程。研究指出，这两类抗体分别结合蛋白质的不同区域，并且已经确定了保护性抗体的确切结合位点。这些发现为设计针对不同Shigella物种的有效疫苗提供了新的靶点。
为什么重要
这项研究的主要贡献在于表明，针对Shigella的免疫并不只是感染后形成的广泛反应，还可以通过靶向细菌不同部位、且功能各异的抗体进行研究。识别O抗原的抗体能够对不同血清型发挥作用，这为如何在疫苗设计中克服不同物种之间的多样性提供了框架。对结合T3SS蛋白的保护性抗体的特定区域进行鉴定，则缩小了候选疫苗需要激发何种免疫反应这一问题的范围。不过，这场疫情显示，在多重耐药性普遍存在、尤其是婴儿可能出现重症的情况下，疫苗以外的治疗选择也十分有限。这些发现如何转化为能够在人类中提供保护的疫苗，仍有待明确。