基于MERS-CoV血清阳性骆驼初乳的黏膜免疫干预研究:一项针对MERS预防和SARS-CoV-2感染的随机对照试验

《Scientific Reports》:Colostrum from MERS-CoV seropositive camels for MERS prophylaxis and SARS-CoV-2 infection, a placebo controlled randomized trial

【字体: 时间:2025年11月23日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究针对COVID-19大流行后新发冠状病毒的防控需求,探索了MERS-CoV血清阳性骆驼初乳抗体对SARS-CoV-2的交叉中和潜力。通过ELISA和假病毒中和试验证实初乳抗体对MERS-CoV具有强效中和活性(NT50≈1:500),但对SARS-CoV-2变异株中和较弱(NT50≤1:120)。43例COVID-19患者的随机对照试验显示,初乳鼻喷剂未显著降低病毒载量(p=0.311)和感染性(p=0.964)。研究为开发骆驼源抗体黏膜制剂提供了重要基础数据。

  
当COVID-19大流行逐渐得到控制,科学界的目光已投向未来新发传染病的防控准备。SARS-CoV-2(严重急性呼吸综合征冠状病毒2型)作为乙型冠状病毒属成员,与MERS-CoV(中东呼吸综合征冠状病毒)存在血清学相关性,这种交叉反应性为开发广谱抗冠状病毒策略提供了新思路。在以色列,约72%的骆驼被发现自然携带MERS-CoV抗体,这些动物体内独特的重链抗体(HCIgs)具有组织穿透性强和稳定性高的特点,而初乳中富含的免疫球蛋白更是天然的抗病毒宝库。
为探索骆驼源抗体能否成为对抗冠状病毒感染的"生物盾牌",以色列研究团队开展了一项开创性研究。他们首次系统评估了MERS-CoV血清阳性骆驼的初乳抗体对SARS-CoV-2的交叉保护潜力,并通过随机对照试验验证其临床效果。这项研究发表于《Scientific Reports》期刊,为冠状病毒的黏膜免疫预防策略提供了重要证据。
研究采用关键技术方法包括:通过ELISA(酶联免疫吸附测定)检测血清和初乳样本中MERS-CoV/SARS-CoV-2抗体水平;利用VSV(水泡性口炎病毒)假病毒系统评估中和活性;对43例COVID-19患者进行随机对照试验,比较初乳鼻喷剂与安慰剂对病毒载量(R值)和感染性的影响。
MERS抗体在奶骆驼血清和初乳样本中的检测
研究人员首先对22头单峰骆驼的血清和12份初乳样本进行检测。结果显示,血清中存在高水平的抗MERS-CoV刺突蛋白(S)IgG和HCIgs抗体,但核衣壳蛋白(NP)特异性抗体较少。初乳样本中,11/12含有丰富的抗S抗体,且抗体水平在分娩后24小时内最高,随后迅速下降。重要的是,巴氏消毒并未影响抗体活性,为临床应用奠定了基础。
初乳源性喷雾在健康志愿者中的黏膜应用
15名健康志愿者使用初乳鼻喷剂后,鼻腔黏膜中检测到显著水平的抗原特异性抗体。抗S MERS-CoV IgGs和HCIgs在应用后可持续存在至少2小时,个别志愿者甚至达4小时。这为短期黏膜免疫预防提供了时间窗口。
MERS血清阳性骆驼血清和初乳中的SARS-CoV-2交叉反应性
通过ELISA检测发现,抗MERS-CoV抗体与SARS-CoV-2抗原存在交叉反应,特别是针对受体结合域(RBD)。这种交叉反应在初乳中最为明显,但随着时间推移迅速减弱。
初乳源性抗体的中和潜力
研究人员从初乳中分离乳清(whey),富含约150kDa的经典IgGs和约80kDa的HCIgs。假病毒中和实验显示,对MERS-CoV的中和效价(NT50)高达1:500,而对SARS-CoV-2野生型及变异株(Delta、Omicron BA.1/BA.5)的NT50仅为1:120-1:200,表明交叉中和能力有限。
使用初乳喷雾治疗的SARS-CoV-2患者的病毒载量和感染性
在39例COVID-19患者的随机对照试验中,初乳治疗组与安慰剂组在主要终点(24小时病毒载量和感染性下降)无显著差异。R值在初乳组从45.6降至17.1,安慰剂组从58.0降至12.1(p=0.338);感染性分别下降1.15log和1.48log(p=0.437)。混合效应模型确认,仅基线病毒水平和时间与结局相关,治疗组间无差异。
讨论
本研究首次全面评估了MERS-CoV血清阳性骆驼初乳抗体对SARS-CoV-2的交叉保护潜力。虽然体外实验显示有限的交叉中和活性,但临床试验未观察到临床获益。这可能源于抗体对SARS-CoV-2的亲和力较低,或黏膜停留时间不足。研究为未来开发提供了重要方向:通过抗体浓缩、添加黏膜黏附剂或杂交免疫策略,可能增强保护效果。特别是对MERS-CoV的强中和活性提示,该策略在MERS防控中可能更具价值。
结论
MERS-CoV血清阳性骆驼初乳源性多克隆抗体在体外对MERS-CoV假病毒具有强中和活性,但对SARS-CoV-2变异株的中和较弱。相应的初乳鼻喷剂在COVID-19患者中未显示病毒抑制效果。未来需探索抗体浓缩制剂和黏度改良配方,以期在MERS-CoV的暴露前/后预防中发挥价值。
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