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抗体依赖性胞吞作用在丙型肝炎病毒感染患者中的特征及临床作用

期刊:Journal of Medical VirologyDOI:10.1002/jmv.29381

报告内容

作者与机构信息

这项研究的主要作者包括 Anurag Adhikari, Arunasingam Abayasingam, Nicholas A. Brasher, Ha Na Kim, Megan Lord, David Agapiou, Lisa Maher, Chaturaka Rodrigo, Andrew R. Lloyd, Rowena A. Bull 和 Nicodemus Tedla。主要研究机构为 UNSW Australia(新南威尔士大学,澳大利亚悉尼)旗下的多个学术部门,包括其生物医学科学学院、工程学院以及 The Kirby Institute。此外,这项研究也有 Kathmandu Research Institute for Biological Sciences(尼泊尔),以及多所国际机构参与支持,研究得到了澳大利亚国家健康与医学研究委员会 (NHMRC) 的资助,相关资助编号包括 222887、1146082、1016351 等。这篇文章发表在 Journal of Medical Virology 上,是开放获取文章,DOI 为 10.1002/jmv.29381。


学术背景

此研究主要集中在病毒学与免疫学领域,研究对象是丙型肝炎病毒(Hepatitis C Virus,HCV)感染患者。丙肝是全球范围内导致慢性肝病(如肝硬化和肝细胞癌)的重要病因,据估计,目前全球约有7100万人感染HCV,每年有超过40万人死于与慢性HCV相关的疾病。尽管直接作用抗病毒药物(Direct-Acting Antiviral Drugs,DAA)是清除HCV的一种有效手段,但昂贵的药物费用使这一治疗方法对许多感染者来说难以负担。因此,开发预防性疫苗至关重要。然而,由于丙肝病毒高度变异且免疫保护的关键机制仍不完全明确,疫苗研发面临显著挑战。

现有研究已表明早期HCV的中和抗体(Neutralizing Antibodies,NAbs)以及由CD8+ T细胞介导的效应反应可能导致病毒清除,但这些机制单独不足以完全保护个体免受HCV感染。此外,近年来,依赖抗体Fc受体(Fc-Receptor)的免疫效应被认为在抗病毒免疫中具有重要作用,其中包括抗体依赖的细胞吞噬(ADCP,Antibody-Dependent Cellular Phagocytosis)。尽管这种机制在几种RNA病毒(如HIV、埃博拉、登革热和流感)中表现出免疫保护作用,其在HCV感染患者中的功能和临床意义尚不明确。

本研究旨在评估ADCP在丙肝病毒感染患者中的发展和临床角色,并且探讨其是否可以解释HCV感染的某些免疫机制。


研究工作流程

这项研究由多个步骤组成,涉及了患者样本的采集、抗体水平及效应功能的测定,以及与HCV感染相关机制的深入分析。

样本与人口学背景: 研究总共纳入67名HCV感染者,其中47名患者感染的是HCV基因型1a(GT1a),20名患者感染的是基因型3a(GT3a)。患者样本采集时间在感染后16至250天之间,清除病毒者和慢性感染者的样本比例相近。患者的中位年龄为41岁,其中男性约为女性的1.6倍。

抗体水平及类型的定量: 通过ELISA方法分析了患者血浆中的抗HCV E2蛋白抗体水平,分别测定了总IgG浓度、IgG亚类(包括IgG1、IgG2等)以及IgA和IgM浓度。相比病毒清除者,慢性感染患者的抗E2抗体浓度显著升高,IgG1是主要亚型。此外,采用表面等离子共振(SPR,Surface Plasmon Resonance)技术测量了患者血浆抗体的亲和力,分析了抗体质量对ADCP及中和功能的潜在影响。

ADCP功能检测: 设计了一种基于HCV E2蛋白涂覆在微球上的ADCP功能检测法,使用单核THP-1细胞作为效应细胞,并用患者的血浆抗体对E2蛋白涂覆的微球进行调理。通过流式细胞术,评估吞噬细胞对微球的摄取水平(吞噬分值,P-score)。

中和功能检测: 利用尤苯病毒衣壳重组的HCV伪病毒(HCVpp),在感染Huh-7.5细胞模型中测定患者抗体的中和活性。通过荧光素酶报告基因测定实现定量。

免疫表位映射(Epitope Mapping): 为了进一步明确抗体效应功能的靶点,研究使用竞争性ELISA对患者血浆抗体识别HCV包膜蛋白E2不同抗原区的表位进行映射。


主要研究结果

抗体水平与亲和力: 研究发现慢性感染患者血浆中的抗E2抗体浓度比清除者高出约11.9倍,但清除者的抗体与E2蛋白的亲和力显著更高(约高两倍),尽管亲和力差异未能达到统计学显著性。这表明,慢性感染患者的ADCP功能主要来源于高抗体水平,而清除者则以抗体的质量(亲和力)为主要贡献因素。

ADCP功能: 总体患者中97%检测出显著的ADCP功能,而慢性患者的吞噬分明显高于清除者。这表明慢性感染与更强的ADCP反应相关,但可能是由于高抗体浓度的驱动。

中和功能及其与ADCP的关系: 慢性感染者的中和活性优于清除者,而ADCP与中和功能之间存在显著正相关关系,特别是在慢性患者中,这种关系反映了高抗体浓度的协调作用。

抗体表位研究: 映射表明针对E2蛋白的抗原区B(Domain B,例如AR3A)及D(Domain D,例如HC84.26)的抗体强烈关联于高ADCP和中和效应,而针对E和C区域的抗体显示负相关。这可能暗示某些抗体具有双重功能,通过共享的效应机制提供免疫保护。


研究的结论与意义

本研究首次揭示了HCV感染患者中ADCP的功能和机制,并指出患者高水平IgG1与ADCP和中和功能密切相关。虽然慢性感染者表现出更强的ADCP和中和效应,但这些功能主要由高抗体水平驱动,而病毒清除者的抗体质量(亲和力)在维持ADCP中起核心作用。此外,研究发现针对E2蛋白B和D区的抗体可能具有优越的效应功能,为未来疫苗研发提供了目标方向。


研究亮点

  1. 本研究是首次系统性探讨丙肝患者中ADCP机制背后免疫激发因素的工作。
  2. 揭示了抗体水平与质量在不同临床结局中的差异性作用,强调了亲和力在病毒清除中的关键作用。
  3. 提出E2蛋白抗原区B和D的抗体在ADCP及中和保护中的重要性,为丙肝疫苗设计提供新的免疫策略。
  4. 开发并验证了高效测定ADCP功能的新技术方法,对其他RNA病毒研究具有参考价值。

进一步思考

未来可以结合活病毒模型验证ADCP在病毒清除中的实际保护作用,深入探索某些抗体的双重功能(ADCP与中和),并评估其临床应用潜力。同时,可以通过纵向研究更好理解抗体亲和力和浓度演变对感染结果的影响,从而优化疫苗和治疗设计。

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