非洲 Delta 疫情前高血清阳性率与 SARS-CoV-2 黏膜和血液免疫的区室化关联

【字体: 时间:2025年05月17日 来源:Communications Medicine 5.4

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  【编辑推荐】为明确非洲 SARS-CoV-2 黏膜及 T 细胞免疫特征,研究人员对冈比亚未接种人群开展横断面研究,检测抗体及 T 细胞反应。发现高血清阳性率,黏膜与血液免疫关联,儿童感染率低,为揭示非洲疫情低发机制提供依据。

  在全球新冠疫情肆虐的背景下,非洲地区却呈现出报告病例和死亡人数相对较低的独特现象。尽管存在数据漏报和人口结构年轻化等因素,但非洲国家在 Alpha 和 Delta 变异株流行期间,医疗系统未被击穿,且冈比亚在疫情首年未出现超额死亡,这提示其人群可能存在特殊的免疫保护机制。然而,非洲人群针对 SARS-CoV-2 的黏膜免疫和 T 细胞免疫特征尚未得到充分解析,尤其是不同年龄层的免疫差异及早期变异株感染诱导的免疫应答对后续 Delta、Omicron 变异株的潜在保护作用尚不明确。
为揭开这些谜团,英国伦敦卫生与热带医学学院(London School of Hygiene and Tropical Medicine)与冈比亚医学研究理事会单位(Medical Research Council Unit, The Gambia)的研究团队,在 Delta 变异株流行前的 2021 年 3-6 月,对冈比亚 52 个家庭的 349 名未接种疫苗个体开展了一项横断面研究。研究成果发表于《Communications Medicine》,为理解非洲人群的新冠免疫机制提供了关键证据。

研究主要采用了以下技术方法:通过酶联免疫吸附试验(ELISA)检测刺突蛋白(S)和核衣壳蛋白(N)特异性结合抗体,利用病毒假型中和试验(PtNA)测定血清中和抗体(NAb)对不同变异株的活性,借助中尺度发现分析(MSD)检测鼻分泌物中的 IgA 抗体,并运用酶联免疫斑点试验(ELISpot)评估 T 细胞对 S、N、M 蛋白的干扰素 -γ 应答。此外,研究还纳入了 2016 年采集的 825 份疫情前血清样本,用于分析与 SARS-CoV-2 抗原的交叉反应性。

研究结果


1. 血清阳性率及年龄差异


调整后抗刺突蛋白抗体血清阳性率为 56.7%(95% CI 49.0-64.0),呈现显著年龄差异:<5 岁儿童仅 26.2%,5-17 岁为 46.4%,而 18-49 岁成年人高达 78.4%,≥50 岁人群为 52.8%。疫情前血清显示,核衣壳蛋白交叉反应性随年龄增长显著升高,可能与既往接触其他冠状病毒或感染病史相关。

2. 中和抗体对变异株的应答


刺突蛋白血清阳性者的中和抗体滴度显著高于阴性者,对 Alpha 变异株的中和活性最高(中位数 IC50 110),且 27% 的个体对 Delta 变异株的中和滴度 > 1:50。5-17 岁儿童对原始株的中和抗体水平高于成年人,提示其可能通过反复接触季节性冠状病毒获得交叉保护。

3. 黏膜 IgA 与 T 细胞免疫特征


鼻黏膜 IgA 抗体在刺突 / 核衣壳双阳性(S+N+)个体中水平最高,且对各变异株的应答呈现显著相关性,提示黏膜免疫具有广泛交叉反应性。T 细胞应答在血清阳性者中更强,但 34% 的血清阴性个体仍对至少一种抗原池有反应,暗示存在以 T 细胞为主导的免疫应答或疫情前交叉反应。

4. 免疫应答的相关性与区室化


T 细胞应答、黏膜 IgA 和血清中和抗体之间存在弱相关性,表明不同免疫 compartment(如血液与黏膜)的应答具有区室化特征。年龄与 T 细胞及黏膜 IgA 对原始株、Alpha 和 Delta 株的应答呈弱正相关,而性别差异仅体现在女性对原始株和 Alpha 株的中和抗体水平更高。

研究结论与意义


本研究证实,冈比亚在 Delta 变异株流行前已通过早期感染形成高血清阳性率,诱导了强效的黏膜 IgA、血液中和抗体及 T 细胞免疫应答,这些免疫反应对后续 Delta 和 Omicron 变异株的冲击起到了缓冲作用。儿童感染率较低可能与黏膜免疫的快速诱导及 T 细胞交叉反应相关,而血清阴性个体的 T 细胞应答提示需在流行病学研究中纳入细胞免疫检测,以避免低估真实感染负担。

研究首次系统揭示了非洲人群 SARS-CoV-2 免疫应答的区室化特征,强调了黏膜免疫和 T 细胞反应在病毒控制中的重要性,为解释非洲疫情低发提供了免疫学证据。此外,研究发现的核衣壳蛋白交叉反应性与年龄的关联,以及 CMV 感染可能通过 HLA-B*35:01 等位基因诱导交叉 T 细胞应答的现象,为理解自然感染或既往病原体暴露对新冠免疫的贡献开辟了新方向。这些成果不仅丰富了全球新冠免疫图谱,也为疫苗设计和公共卫生策略制定提供了关键参考,尤其是在资源有限地区如何利用自然免疫特征优化防控措施具有重要指导意义。

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