疫苗接种诱导的中和抗体在免疫活性宿主中与抗立克次体保护作用相关

【字体: 时间:2025年08月03日 来源:npj Vaccines 6.5

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  本研究针对立克次体病缺乏有效疫苗的现状,通过评估减毒立克次体R. parkeri 3A2突变株诱导的抗体反应,首次证实疫苗接种产生的血清IgG抗体(特别是IgG2a/IgG3亚型)具有直接中和立克次体的能力,并通过被动免疫实验证明其可抵抗多种途径(静脉、皮内及含蜱唾液)的感染攻击,为开发抗斑点热群立克次体疫苗提供了重要免疫学依据。

  

立克次体病是由蜱虫传播的致命性感染,其中落基山斑点热(RMSF)死亡率高达20-50%。尽管这类疾病威胁日益严重,但近80年来始终缺乏FDA批准的有效疫苗。传统灭活疫苗仅提供部分保护,而亚单位疫苗的研发又受限于对抗体保护机制的认识不足。更棘手的是,立克次体作为专性胞内病原体,其免疫保护需要同时调动体液免疫和细胞免疫,这使得疫苗设计面临双重挑战。

美国德克萨斯大学医学分部(University of Texas Medical Branch)的研究团队在《npj Vaccines》发表的研究取得突破性进展。该团队利用前期开发的减毒立克次体株R. parkeri 3A2(通过破坏噬菌体整合酶基因获得),系统研究了疫苗接种诱导的抗体反应特征及其保护机制。研究发现单次免疫即可产生持续140天的IgG抗体反应,其中IgG2a/IgG3亚型占主导,伴随脾脏CD19+CD45R+IgDlow浆细胞扩增。通过独创的斑块减少中和试验(plaque reduction neutralization assay),首次证实这些抗体能直接阻断立克次体侵入宿主细胞,中和效价达1:547。更引人注目的是,被动转移免疫血清可使严重免疫缺陷的C3H-SCID小鼠抵抗静脉、皮内及含蜱唾液模拟自然感染的攻击,肝脏病理损伤和菌载量显著降低,且保护效果与血清IFN-γ水平无关。

研究采用四大关键技术:①免疫荧光法(IFA)监测抗体动态;②流式细胞术分析脾脏浆细胞亚群;③建立含蜱唾液的皮内感染模型;④创新性改良斑块减少中和试验评估抗体直接中和活性。其中蜱唾液来自实验室饲养的Amblyomma maculatum成虫,通过毛果芸香碱诱导法采集。

A single-dose of R.parkeri 3A2 elicited a durable IgG antibody response specific against R.parkeri
免疫后28-140天追踪显示,单次免疫诱导的IgG抗体水平持续升高且在第140天达到饱和状态,挑战感染不再引起抗体滴度显著变化,表明建立了稳定的体液免疫记忆。

The isotype profile of protective antibodies
抗体亚型分析揭示Th1型免疫特征:IgG2a(11.2倍)、IgG2b(9.8倍)和IgG3(7.5倍)显著升高,而IgG1和IgA无变化,IgG2a/IgG1比值显著高于IgG2b/IgG1。

Expansion of antibody-producing plasma cells
流式数据显示免疫组脾脏CD19+CD45R/B220+IgDlow浆细胞数量增加3.2倍,解释长效抗体产生的细胞基础。

Safety evaluation
在免疫健全宿主中未引发炎症反应,但免疫缺陷小鼠接种后28-30天全部死亡,提示减毒活疫苗不适用于严重免疫抑制人群。

Passive transfer protection
被动免疫实验证实:①静脉攻击模型存活率100%(对照0%),肝脏炎症灶减少87%;②皮内攻击(含蜱唾液)模型同样获得完全保护,突破性证明抗体可克服蜱唾液免疫抑制成分的影响。

Neutralizing activity
斑块减少试验显示1:400稀释时中和效率达58.9%,1:800稀释仍保持53.9%抑制率,EC50较对照提高2.3倍(p=0.0153),首次提供抗体直接中和立克次体的实验证据。

该研究突破性发现减毒活疫苗诱导的抗体可通过直接中和作用(而非仅依赖Fc效应功能)抵抗立克次体感染。特别值得注意的是,使用缺乏Fc受体的Vero细胞进行中和试验,排除了抗体依赖细胞介导的细胞毒性(ADCC)等间接机制,确证了抗体的直接阻断作用。研究建立的斑块减少中和试验为疫苗评价提供新标准,而含蜱唾液的感染模型更贴近自然传播场景。尽管IgG3介导的补体激活可能参与体内保护,但本研究强调直接中和的关键作用,为亚单位疫苗设计指明新方向——应优先筛选能阻断宿主细胞黏附的抗原表位。这些发现不仅推动立克次体疫苗研发,也为其他胞内病原体疫苗设计提供范式转换思路。

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