HIV感染者接种天坛株牛痘病毒后,其细胞免疫功能受损,并对猴痘病毒产生交叉反应的体液免疫应答
《MedComm》:Impaired Cellular Immunity and Cross-Reactive Humoral Responses to Mpox Virus in HIV-Infected Individuals Vaccinated with Vaccinia Virus Tiantan Strain
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时间:2025年11月22日
来源:MedComm 10.7
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研究分析了HIV感染者(PLWH)对天坛株疫苗(VTT)和猴痘病毒(MPXV)的免疫记忆及交叉保护能力,发现CD4+ T细胞计数低于500的PLWH,其VTT和MPXV抗体滴度及记忆B细胞数量显著降低,而CD8+ T细胞应答不受CD4影响。低CD4+ T细胞状态导致体液和细胞免疫应答减弱,需针对性疫苗策略。
在当前全球范围内对猴痘(Mpox)疫情的应对中,理解与艾滋病病毒(HIV)感染者(PLWH)相关的免疫记忆以及对猴痘病毒(MPXV)的交叉免疫力显得尤为重要。HIV感染者由于免疫系统受到破坏,其对病毒的免疫反应可能不同于健康人群(HD)。因此,本研究旨在通过分析HIV感染者体内对天花病毒(VTT)和MPXV的体液免疫及细胞免疫反应,评估其感染风险和预后情况,从而为制定更有针对性的疫苗接种策略提供科学依据。
### 1. 研究背景与意义
猴痘病毒(MPXV)属于正痘病毒属,是自天花病毒被根除以来,对人类最具威胁的正痘病毒之一。研究表明,天花疫苗能够提供约85%的交叉保护作用,这意味着在1980年之前出生的人群,由于曾接受过天花疫苗接种,可能具有一定的对MPXV的免疫力。然而,自天花被根除后,许多国家停止了常规的天花疫苗接种,导致全球大部分人群缺乏对正痘病毒的免疫力。此外,天花疫苗诱导的抗体水平会随时间逐渐下降,增加了MPXV感染的风险。
据世界卫生组织报告,约52%的猴痘患者为HIV感染者,表明HIV感染人群在猴痘疫情中受到特别关注。HIV感染者如果同时感染MPXV,通常表现出更严重的症状,并且病程更长。临床数据显示,HIV感染者更可能出现腹泻、肛周皮疹或病变,以及更高的皮疹负担。此外,HIV/MPXV共感染患者更容易发生细菌性继发感染,这进一步增加了他们的病情复杂性。在107名住院的猴痘患者中,所有27例死亡病例均发生在具有严重HIV感染的患者中,这提示HIV感染状态可能是猴痘病程严重性的关键因素。
因此,本研究重点探讨HIV感染者对天花病毒和MPXV的免疫反应,尤其是那些免疫系统功能受损的患者,如CD4 T细胞计数较低者。通过分析这些人群的体液免疫(如抗体水平)和细胞免疫(如T细胞反应)情况,研究者希望揭示HIV感染对MPXV免疫应答的影响,并为HIV感染者提供更有效的疫苗接种建议。
### 2. 研究方法与对象
本研究招募了207名HIV感染者,其中100人出生于1949年至1980年,107人出生于1981年至2002年。这些HIV感染者均未感染MPXV。同时,研究还招募了与HIV感染者在年龄和性别上匹配的健康对照组(HD),共计80人。所有参与者均接受了抗逆转录病毒治疗(ART),并且在研究前保持良好的治疗依从性。
通过采集血样,研究者评估了HIV感染者和健康对照组对VTT和MPXV的抗体反应。此外,还通过外周血单个核细胞(PBMC)检测了记忆B细胞和T细胞的免疫反应情况。这些细胞免疫反应包括针对MPXV的CD4+和CD8+ T细胞反应,以及针对VTT的特定记忆B细胞反应。研究还采用多种免疫学方法,如酶联免疫吸附试验(ELISA)、中和抗体检测、记忆B细胞ELISpot实验和细胞因子释放检测等,以全面评估免疫应答的特征。
### 3. 抗体反应与交叉免疫
研究发现,HIV感染者中,有62%的个体在VTT-IgG检测中呈阳性,而这一比例在健康对照组中为84%。尽管VTT-IgG阳性率在HIV感染者中相对较低,但其中仍有部分个体表现出对MPXV的交叉免疫反应,即MPXV-IgG阳性率为56%,低于健康对照组的82%。这表明HIV感染可能影响对MPXV的抗体反应水平。
进一步分析显示,对于1949年至1960年出生的HIV感染者,其VTT-IgG滴度与健康对照组没有显著差异(p = 0.59),而对于1961年至1970年出生的HIV感染者,VTT-IgG滴度也与健康对照组无显著差异(p = 0.23)。然而,1971年至1980年出生的HIV感染者中,VTT-IgG滴度明显低于匹配的健康对照组(p = 0.047)。这一结果可能与年龄相关,也可能是由于HIV感染导致的免疫功能下降。
对于MPXV-IgG滴度,HIV感染者中只有9%的人具有可检测的中和抗体(NAb)水平,而这一比例在健康对照组中为32%。此外,MPXV-IgG滴度在HIV感染者中表现出与VTT-IgG滴度的显著正相关(Spearman r = 0.90, p < 0.0001),表明两者之间存在交叉免疫的可能性。然而,这种交叉免疫的强度在HIV感染者中明显减弱,尤其是那些CD4 T细胞计数低于500 cells/mm3的个体,其VTT和MPXV的IgG滴度均低于健康对照组。这提示HIV感染可能削弱体液免疫反应,进而影响对MPXV的防护能力。
### 4. 记忆B细胞反应
研究还发现,HIV感染者中,约64.7%的个体在VTT抗原刺激下表现出记忆B细胞反应,这一比例与健康对照组相似(70.8%)。然而,对于CD4 T细胞计数低于500 cells/mm3的HIV感染者,其VTT特异性记忆B细胞反应的阳性率显著降低(47.6% vs. 76.7%,p = 0.033),这表明CD4 T细胞数量与记忆B细胞反应的维持密切相关。此外,研究发现,VTT特异性记忆B细胞反应的强度与IgG滴度之间没有显著相关性,说明两者可能独立维持,但都受到HIV感染的影响。
值得注意的是,对于CD4 T细胞计数低于350 cells/mm3的HIV感染者,其VTT和MPXV的IgG滴度显著下降,且记忆B细胞反应的阳性率也明显低于CD4 T细胞计数高于500 cells/mm3的个体。这进一步支持了HIV感染对免疫系统功能的损害,尤其是对记忆B细胞的维持。
### 5. 记忆T细胞反应
在T细胞免疫方面,研究发现HIV感染者中,约58.8%的个体对MPXV的CD4+ T细胞反应呈阳性,而这一比例在健康对照组中为75%。此外,约66.7%的HIV感染者对MPXV的CD8+ T细胞反应呈阳性,与健康对照组的反应水平相近。然而,CD4+ T细胞反应的强度在CD4 T细胞计数低于500 cells/mm3的HIV感染者中显著下降,尤其是IFN-γ和TNF-α的分泌水平。这表明CD4+ T细胞在维持针对MPXV的免疫反应中起着关键作用,而CD8+ T细胞则相对不受CD4 T细胞计数的影响。
对于CD4+ T细胞反应,研究者发现其在HIV感染者中不仅数量减少,而且功能也受到影响。例如,CD4+ T细胞在MPXV感染后的IFN-γ和TNF-α分泌能力在CD4 T细胞计数较低的个体中明显下降。这可能与HIV感染导致的免疫调节异常有关,特别是CD4+ T细胞在免疫应答中的核心作用。
相比之下,CD8+ T细胞的反应在HIV感染者中表现较为稳定,即使在CD4 T细胞计数较低的情况下,其对MPXV的反应仍保持较高水平。这表明CD8+ T细胞可能在某些情况下仍能提供一定程度的保护作用,但其功能和反应强度仍可能受到HIV感染的影响。
### 6. 免疫功能与疫苗接种策略
研究还指出,HIV感染者在免疫功能恢复方面存在个体差异,这可能与疫苗接种后的免疫记忆维持能力有关。由于HIV感染者的免疫系统受损,他们对疫苗诱导的免疫反应可能不如健康人群持久。因此,研究建议对HIV感染者采取更有针对性的疫苗接种策略,例如延长MVA-BN疫苗的接种间隔,或对高风险人群(如CD4 T细胞计数较低者)优先考虑被动免疫(如中和抗体治疗)。
此外,研究发现,CD4+ T细胞和CD8+ T细胞的免疫反应在HIV感染者中存在一定的差异。CD4+ T细胞反应的强度和功能受到CD4 T细胞计数的显著影响,而CD8+ T细胞反应则相对稳定。因此,在设计疫苗接种方案时,需要考虑到不同CD4 T细胞计数水平对免疫应答的影响,尤其是那些免疫功能严重受损的个体。
### 7. 研究局限与未来方向
尽管本研究提供了重要的数据,但其样本量相对较小,且部分患者的PBMC样本未能获得,限制了对B细胞和T细胞反应的深入分析。因此,研究者建议未来应扩大样本量,并获取更多PBMC样本,以更全面地评估HIV感染者对MPXV的免疫反应。此外,由于疫苗接种时间的不确定性,研究未能分析疫苗接种后的免疫反应动态变化,这也可能是未来研究的一个方向。
总的来说,本研究揭示了HIV感染者在面对MPXV时,其免疫反应存在一定的缺陷,尤其是CD4 T细胞计数较低的个体。这提示我们,在制定针对MPXV的疫苗接种策略时,需要特别关注HIV感染者的免疫状态,并考虑个体化的接种方案。此外,研究还强调了加强HIV感染者免疫功能的重要性,以提高他们对MPXV的抵抗力。
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