百日咳，更廣為人知的名稱是百日咳，曾經每年使超過 10 萬美國人患病。這種細菌性疾病對嬰兒尤其危險，在 20 世紀 40 年代隨著百日咳疫苗的引入得到了控制。但在過去的二十年中，百日咳已令人擔憂地捲土重來。
2012 年，美國病例數上升至 48,277 例，是自 1955 年以來最多的一次。這種復甦促使研究人員重新審視當前疫苗的工作原理，該疫苗使用百日咳桿菌的碎片來刺激抗體的產生。這種所謂的無細胞百日咳 (aP) 疫苗廣泛用於 DTaP 和 TdaP 疫苗，後者還可以預防白喉和破傷風。一種含有全細胞滅活百日咳桿菌細胞的較舊配方由於其副作用在 20 世紀 90 年代被逐步淘汰。
最近的研究表明，無細胞疫苗的免疫力減弱得相對較快。例如，在 2012 年，《新英格蘭醫學雜誌》的一項研究確定，兒童在接種完 DTaP 的最後一劑（通常在 4 至 6 歲之間接種）後，每年感染百日咳的機率上升 42%。
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Tod Merkel 和他在美國食品藥品監督管理局的同事懷疑，無細胞疫苗中潛伏著另一個缺點——它可能無法阻止疾病的傳播。為了檢驗他們的假設，Merkel 團隊的成員用百日咳感染了狒狒。一些動物接種了疫苗，一些動物從過去的一次患病中獲得了自然免疫力。接種疫苗或具有自然免疫力的狒狒都沒有生病，但細菌在接種了無細胞疫苗的狒狒喉嚨中停留了 35 天。接種了全細胞疫苗的動物清除感染的速度幾乎快了兩倍。
在感染期間，接種了無細胞疫苗的狒狒能夠將細菌傳播給未受保護的動物，Merkel 團隊最近在《美國國家科學院院刊》上報道。賓夕法尼亞州立大學微生物學和傳染病教授 Eric Harvill 說，這項研究“解釋了關於百日咳在高疫苗接種率人群中傳播的許多觀察結果”。
弄清楚不同疫苗究竟如何傳遞免疫力可能會帶來更好的百日咳疫苗，Harvill、Merkel 和他們的同事希望在未來幾年內開發出來。“顯然，自然感染和全細胞疫苗除了抗體反應之外，還在刺激某些反應，我們正在試圖找出是什麼，”Merkel 說。