IgA介导的ADCP驱动HIV-1抗原交叉呈递并诱导单核细胞获得训练免疫：连接体液与细胞免疫的新机制

本刊推荐：为解决HIV-1感染中体液免疫与细胞免疫协同机制不明的问题，研究人员开展IgA介导的抗体依赖性细胞吞噬作用（ADCP）研究，发现IgA（而非IgG）介导的ADCP能促进病毒抗原交叉呈递至CD8+ T细胞，诱导单核细胞分化为具有混合表型的抗原呈递巨噬细胞（AP-Macrophage），并建立训练免疫记忆。该研究为HIV预防策略提供了新靶点。

　　

在人类与艾滋病病毒（HIV-1）的漫长斗争中，黏膜免疫一直是防控病毒传播的关键战场。HIV-1主要通过黏膜表面侵入人体，而黏膜表面的免疫球蛋白A（IgA）作为第一道防线，其功能远不止简单的中和病毒。以往研究广泛关注IgG抗体的中和作用，但对IgA在连接体液免疫与细胞免疫中的作用机制知之甚少。HIV-1暴露血清阴性者（HESN）和精英控制者（EC）等特殊人群的研究显示，黏膜HIV特异性IgA的存在与病毒控制相关，但其具体机制尚未明确。此外，IgA能否通过抗体依赖性细胞吞噬作用（ADCP）介导病毒抗原的交叉呈递，并激活CD8⁺ T细胞应答，仍是未解之谜。

为了回答这些问题，由Andrea Cottignies-Calamarte、Annouk Dauvilliers、Lucie Adoux、Benjamin Saint-Pierre、Franck Letourneur、Sylvain Cardinaud、Daniela Tudor和Morgane Bomsel组成的研究团队开展了一项深入研究，其成果发表在《Mucosal Immunology》上。研究团队发现，IgA介导的ADCP不仅能高效清除HIV-1感染细胞，还能驱动单核细胞分化为具有混合炎症表型的抗原呈递巨噬细胞（AP-Macrophage），促进病毒抗原交叉呈递至CD8⁺ T细胞，并诱导训练免疫（trained immunity）的形成。这一发现为理解IgA在抗HIV免疫中的多功能作用提供了新视角，并为基于IgA的HIV预防策略开辟了新途径。

研究团队运用了多项关键技术方法，包括：使用HIV-1特异性IgA（2F5-IgA）和IgG（2F5-IgG）抗体进行ADCP实验；利用HLA-A2限制性Nef特异性CD8⁺ T细胞克隆（来自HIV感染患者队列）评估抗原交叉呈递；通过RNA测序（RNA-seq）分析单核细胞转录组变化；采用多参数流式细胞术和UMAP分析鉴定巨噬细胞表型；通过酶联免疫吸附试验（ELISA）和细胞因子多重检测评估训练免疫和炎症因子分泌。

研究结果

1. Nef AFL9特异性CD8⁺ T细胞克隆的激活特征

研究团队首先从一名HIV阳性且未接受联合抗逆转录病毒治疗（cART）的患者中分离并鉴定了一株HLA-A2限制性Nef肽（AFL9）特异性CD8⁺ T细胞克隆（Nef-CTL）。该克隆在PMA/离子霉素刺激下高表达IFNγ和MIP-1β，而在AFL9肽脉冲或HIV-1感染单核细胞刺激下，主要产生MIP-1β，表明其特异性针对AFL9抗原，且激活模式以MIP-1β分泌为特征。

2. 单核细胞仅在2F5-IgA介导的ADCP后交叉呈递抗原至Nef特异性CD8⁺ T细胞

通过建立ADCP与交叉呈递实验体系，研究团队发现，2F5-IgA介导的ADCP能显著提高Nef-CTL中MIP-1β⁺细胞频率（较无抗体对照增加3.3倍），而2F5-IgG介导的ADCP效果不显著。MHC-I阻断实验证实该过程依赖MHC-I分子。此外，2F5-IgA介导的ADCP还增强了单核细胞内活性氧（ROS）产生和HLA-I表面表达，这些变化与抗原加工和呈递过程密切相关。

3. 2F5-IgA介导的ADCP将效应细胞转录组从单核细胞向激活巨噬细胞转变

RNA-seq分析显示，2F5-IgA介导的ADCP后，单核细胞转录组发生显著变化，涉及406个差异表达基因。通路富集分析表明，这些基因参与炎症反应、巨噬细胞分化、趋化因子分泌和囊泡运输等过程。值得注意的是，IgA介导的ADCP上调了促炎（如S100A8/9、CCL5、CXCL5）和抗炎（如IL-10、FOXO3）基因表达，同时下调MHC-II相关基因，提示单核细胞向混合表型巨噬细胞分化。

4. 2F5-IgA介导的ADCP诱导单核细胞极化为具有混合促炎和抗炎表型且具有抗原呈递特性的巨噬细胞

通过多参数流式细胞术和UMAP分析，研究团队发现ADCP后CD68⁺巨噬细胞出现表型分化。2F5-IgA介导的ADCP显著增加表达IL-1R1（促炎）和CD163、CD206、IL-4R（抗炎）的细胞群体（Pop5和Pop6），这些细胞同时高表达CD86（抗原呈递相关分子），被定义为抗原呈递巨噬细胞（AP-Macrophage）。该表型在IgG介导的ADCP中不明显，表明IgA特异性驱动AP-Macrophage分化。

5. AP-巨噬细胞在HIV-1包膜-IgA介导的ADCP后获得先天免疫记忆

训练免疫评估显示，2F5-IgA介导的ADCP后，单核细胞乳酸分泌增加，且经LPS再刺激后TNFα和IL-6分泌显著升高，表明其获得训练免疫状态。HIV阳性患者来源的IgA也能诱导类似效果。表型分析进一步证实，训练免疫状态与AP-Macrophage表型（Pop5和Pop6）增加相关，提示IgA介导的ADCP可通过表型重编程建立长效免疫记忆。

6. IgA介导的ADCP与促炎趋化因子增加相关，以招募免疫细胞

趋化因子检测发现，2F5-IgA介导的ADCP后，单核细胞分泌CCL3、CCL4、CCL5、CCL17、CCL20、CXCL1、CXCL5和CXCL8等促炎趋化因子显著增加，而CXCL10分泌减少。STRING分析预测这些趋化因子能招募中性粒细胞、单核细胞和淋巴细胞。功能实验证实，ADCP条件培养基可激活中性粒细胞（ROS产生和CD11b/CD62L表达增加）和CD8⁺ T细胞（CD11b/CD62L表达增加），但不影响CD4⁺ T细胞，提示IgA介导的ADCP能定向招募效应细胞至感染部位。

研究结论与意义

本研究系统阐明了IgA在抗HIV免疫中的多功能作用机制。首先，IgA通过FcαRI/CD89信号高效介导ADCP，促进病毒抗原交叉呈递至CD8⁺ T细胞，从而连接体液免疫与细胞免疫。其次，IgA驱动单核细胞分化为具有混合炎症表型的AP-Macrophage，这些细胞兼具促炎和抗炎特性，并分泌多种趋化因子以招募免疫细胞。最后，IgA介导的ADCP诱导训练免疫，使单核细胞对后续刺激产生增强反应。

该研究的发现具有重要科学和临床意义：

1. 1.

   机制上，揭示了IgA beyond neutralization（超越中和）的新功能，即通过ADCP和交叉呈递激活细胞免疫应答。

2. 2.

   为HESN和EC等群体的病毒控制机制提供了新解释，黏膜IgA可能通过上述途径建立长效保护。

3. 3.

   提出AP-Macrophage作为新型免疫细胞表型，可能成为HIV治疗和预防的新靶点。

4. 4.

   支持基于IgA的疫苗设计策略，通过诱导训练免疫和细胞应答，实现更广泛的保护效果。

总之，本研究不仅深化了对IgA免疫功能的认知，也为开发针对HIV和其他黏膜病原体的新型免疫策略奠定了理论基础。未来研究可进一步探索IgA介导的训练免疫在体内的持久性和应用潜力。