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艰难梭菌感染(CDI)是发达国家院内腹泻的主要原因。该细菌的主要毒力因素是大型梭状芽胞杆菌毒素(LCTs)、TcdA和TcdB，它们在很大程度上导致了疾病的症状。最近的CDI暴发与高毒力菌株的出现有关，如NAP1/BI/027，其中许多菌株还产生第三种毒素，二元毒素(CDTa和CDTb)。这些高毒力菌株与发病率升高和死亡率升高有关。在这里，我们提出了临床前数据，描述了一种新的四价疫苗，由减毒形式的TcdA, TcdB和二元毒素成分CDTa和CDTb组成。我们使用CDI的叙利亚金仓鼠模型证明，与仅含有TcdA和TcdB抗原的疫苗相比，包含CDTa和CDTb二元毒素成分的疫苗对NAP1菌株挑战的有效性显著提高，同时对原型非流行菌株VPI10463的挑战具有相当的有效性。该联合疫苗在仓鼠和恒河猴体内均能产生抗TcdA、TcdB和二元毒素的高中和抗体滴度。最后，我们提供的数据表明，二元毒素单独可以作为动物模型的毒力因子。综上所述，这些数据强烈支持在CDI疫苗中加入二元毒素，以增强对艰难梭菌流行菌株的保护。