“我们的研究描述了一种全新的免疫逃避机制，”加州大学圣地亚哥分校的通讯作者大卫·冈萨雷斯说。“我们相信，这种以前被忽视的毒力因子S蛋白的发现，对开发对抗GAS的对策具有广泛的意义。”

气体是一种人类特有的病原体，可以引起许多不同的感染，从轻微的疾病到非常严重和致命的疾病。这些情况包括链球菌性咽喉炎、猩红热、脓疱疮的皮肤感染、中毒性休克综合征和食肉性疾病。据估计，全世界每年发生7亿例感染，造成50多万人死亡。尽管进行了积极的研究，但保护性疫苗仍然难以捉摸。

迄今为止，青霉素仍然是对抗气体感染的首选药物。但在世界某些地区，青霉素治疗失败率已上升至近40%。Gonzalez说:“由于GAS感染的高流行率和现有对策的有效性不断下降，因此研究对抗GAS感染的替代方法至关重要。”

另一种方法是开发新的抗毒疗法。为了避免免疫清除，GAS表达了多种称为毒力因子的分子，以促进感染期间的生存。但其中许多蛋白质的功能仍然未知，阻碍了替代药物干预的发展，以对抗广泛的抗生素耐药性。

为了解决这一知识空白，Gonzalez和来自加州大学圣地亚哥分校的Igor Wierzbicki和Anaamika Campeau使用了一种基于纳米技术的称为仿生病毒组学的技术来识别由GAS分泌并与红细胞结合的蛋白质。这种方法揭示了一种以前未被表征的蛋白质，研究人员将其命名为S蛋白，因为这种蛋白质仅限于链球菌属的成员。

研究人员发现，与未突变的菌株相比，缺乏S蛋白的突变菌株在人体血液中生长的能力更低，与红细胞结合的能力也更低。突变菌株也更容易被称为巨噬细胞和中性粒细胞的吞噬免疫细胞捕获和杀死。此外，S蛋白的缺失极大地重塑了细菌蛋白的格局，降低了许多已知毒力因子的丰度。

此外，感染涂有红细胞的气体细胞的小鼠死亡率为90%，而感染未涂有红细胞的气体细胞的小鼠死亡率为40%。被包裹的GAS细胞感染也会导致体重更快的下降。冈萨雷斯说:“这些发现表明，S蛋白选择红细胞膜进行分子模仿，或模仿宿主分子，以逃避免疫反应。”

进一步的实验表明，感染GAS会导致小鼠体重逐渐下降，死亡率高达90%。相比之下，所有感染了缺乏S蛋白的突变型GAS的小鼠都存活了下来，它们的体重在最初轻微下降后稳定并保持不变。突变的GAS感染也导致血液和器官中的细菌浓度降低，并促进了强大的免疫反应和免疫记忆。

冈萨雷斯说:“总的来说，结果表明S蛋白功能的失活使GAS容易受到宿主免疫的影响。”S蛋白通过捕获裂解的红细胞膜来掩盖细菌细胞表面，从而影响毒性，从而使细菌能够绕过宿主的免疫。这种新的逃避机制可以作为抗链球菌治疗的目标。”

目前，Gonzalez和他的团队正在研究S蛋白与红细胞结合的机制。他们还在研究S蛋白在其他重要的人类病原体中所起的作用，包括导致肺炎和其他疾病的肺炎链球菌，以及B群链球菌或无乳链球菌——一种在出生后第一周导致新生儿严重感染的常见细菌。

冈萨雷斯说:“最终，这些发现可能会导致一种新型候选疫苗的开发。”“由于其在致病机制和免疫逃避中的关键作用，以及其在链球菌中的保守性，S蛋白作为开发抗毒药物干预的靶点显示出良好的临床潜力。”