《npj Vaccines》：Transfer of breast milk IgA to infants after oral bivalent norovirus vaccination of post-partum women
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本文报道了一项在南非进行的双盲安慰剂对照I期临床试验，研究团队针对诺如病毒在婴儿中引起的严重胃肠炎问题，探索了产后哺乳期妇女口服双价诺如病毒GI.1/GII.4疫苗(VXA-G1.1-NN/VXA-G2.4-NS)的安全性和免疫原性。研究发现该口服疫苗安全耐受，能显著提高母乳和血清中的诺如病毒特异性IgA抗体，并证实这些抗体可被动转移至婴儿粪便中，为通过母乳喂养为婴儿提供黏膜免疫保护提供了新策略。
在全球范围内，诺如病毒是引起急性胃肠炎的主要病原体之一，尤其对资源匮乏地区的婴幼儿构成严重威胁。这种高度传染性的病毒每年导致超过20万例死亡，其中约7万例为5岁以下儿童。尽管诺如病毒的疾病负担沉重，但目前尚无获批的疫苗或特效抗病毒药物。传统支持治疗主要针对脱水和水电解质紊乱进行对症处理，无法从根本上预防感染。
以往的研究表明，黏膜免疫反应与预防诺如病毒感染密切相关。然而，先前尝试开发的肌肉注射诺如病毒疫苗虽显示出安全性，却未能诱导有效的黏膜免疫反应。最近一项在婴儿中进行的IIb期临床试验甚至显示，这种注射疫苗对中重度急性胃肠炎没有保护效果。相比之下，直接为婴儿接种疫苗面临诸多挑战，包括婴儿免疫系统不成熟以及在某些地区存在的肠道微生物群干扰疫苗效价等问题。
面对这一困境，研究人员将目光投向了一种创新策略：通过疫苗接种增强哺乳期妇女的免疫反应，进而通过母乳喂养将保护性抗体传递给婴儿。母乳中含有丰富的分泌型IgA抗体和其他免疫成分，已证实可为婴幼儿提供对抗肠道病原体的保护。研究表明，摄入含诺如病毒特异性IgA的母乳的婴儿，在感染时腹泻症状较轻。因此，增强母乳中诺如病毒特异性抗体水平，可能对降低婴儿诺如病毒相关腹泻疾病和死亡率产生重要影响。
在这项发表于《npj Vaccines》的研究中，研究团队评估了一种口服双价诺如病毒疫苗在哺乳期妇女中的安全性和免疫原性。这种疫苗采用复制缺陷型重组人5型腺病毒(rAd5)载体平台，表达诺如病毒GI.1和GII.4基因型的病毒衣壳蛋白VP1，并配有双链RNA发夹分子佐剂。疫苗以肠溶包衣片剂形式给药，可直接送达肠道回肠部位，诱导黏膜免疫反应。
研究采用的主要技术方法包括：在南非五个临床中心进行随机双盲安慰剂对照试验设计；使用Meso Scale Discovery(MSD)技术定量检测母乳、血清、唾液和鼻液中诺如病毒特异性抗体；通过诺如病毒阻断抗体分析(NBAA)评估功能性抗体；采用IgA纯化技术分析抗体亚型；并对婴儿粪便样本进行ELISA检测以验证抗体被动转移。
研究设计及口服双价诺如病毒疫苗的安全性
本研究为I期临床试验，于2023年10月2日至12月7日在南非五个临床中心筛选了100名参与者，最终76名产后哺乳期妇女被随机分配至治疗组：16名接受安慰剂，30名接受中剂量疫苗(5×1010IU/基因型)，30名接受高剂量疫苗(1×1011IU/基因型)。参与者平均年龄27.2岁，平均BMI 28.4，平均产后时间192天，组间无统计学差异。主要安全性结局包括接种后8天内征集的症状和29天内非征集的症状，严重不良事件(SAEs)、特别关注的不良事件(AESIs)和新发慢性疾病(NOCIs)则监测至接种后12个月。
所有征集症状均为轻度至中度，症状数量和严重程度无剂量依赖性。安慰剂组6名参与者(37.5%)、中剂量组16名参与者(53.3%)和高剂量组13名参与者(43.3%)报告了症状。最常见的不良反应是头痛和恶心。通过29天，安慰剂组2名参与者(12.5%)、中剂量和高剂量组各3名参与者(10%)报告了治疗期间出现的不良事件(TEAE)。至365天未报告SAEs、AESIs或NOCIs。这些结果表明口服疫苗在哺乳期妇女中安全且耐受性良好。
口服疫苗接种在母乳中产生诺如病毒特异性抗体并被动转移给婴儿
母乳IgA对GI.1和GII.4病毒样颗粒(VLPs)的反应通过MSD技术在接种后第1、8、29、60和180天进行量化，并标准化为总IgA浓度。各组基线母乳GI.1特异性IgA浓度无显著差异。接种疫苗的中剂量和高剂量组在接种后29天观察到最高的GI.1特异性IgA水平，平均倍数上升分别为5.57和4.04，而安慰剂组为1.40。至180天，中剂量和高剂量组母乳GI.1特异性IgA仍高于基线。类似地，各组基线母乳GII.4特异性IgA浓度无显著差异。中剂量和高剂量组在29天观察到最高的GII.4特异性IgA水平，平均倍数上升分别为2.89和5.99，而安慰剂组为1.08。至180天，高剂量组GII.4特异性IgA仍保持高于基线。
为确定疫苗诱导的母乳IgA是否被动转移给母乳喂养的婴儿，研究人员测量了接种参与者婴儿粪便中的诺如病毒特异性IgA。婴儿粪便GI.1特异性IgA浓度在基线时无组间差异。中剂量和高剂量组在29天观察到最高的婴儿粪便GI.1特异性IgA水平，几何平均倍数上升分别为3.29和2.01，安慰剂组为1.19。类似地，婴儿粪便GII.4特异性IgA浓度基线无显著差异。中剂量和高剂量组在29天观察到最高的GII.4特异性IgA水平。
通过Spearman相关性分析比较母乳IgA(第1-8-29-60天)和婴儿粪便IgA的曲线下面积(AUC)，发现中剂量和高剂量组母婴母乳和婴儿粪便GI.1特异性IgA数量间存在显著正相关，而安慰剂组无此关联。所有剂量组(包括安慰剂组)的GII.4特异性IgA均显示显著正相关。为进一步支持诺如病毒特异性抗体源自母乳的假设，研究人员检测了高剂量组接种后母乳和婴儿粪便中诺如病毒特异性IgA1和IgA2的比例，发现GI.1和GII.4特异性IgA1:IgA2比值在母乳和婴儿粪便中均于29天增加。这些结果表明观察到的婴儿粪便诺如病毒特异性IgA增加源自母乳，因为IgA亚类的时间分布在两种生物样本中呈现镜像关系。
口服疫苗接种在母乳中产生功能性诺如病毒特异性抗体
除鉴定诺如病毒特异性母乳IgA外，研究还评估了口服疫苗接种是否诱导功能性母乳抗体反应。从12对接种前后母乳样本中纯化IgA，这些样本在中剂量和高剂量组中GI.1和GII.4特异性IgA均有超过两倍的增加。纯化的IgA制剂与GI.1和GII.4 VLPs孵育后，加入预涂有HBGAs Leb或H Type 3的板中。测定纯化IgA的25%阻断滴度(NBAA25)并标准化为总IgA。大多数个体分离的母乳抗体阻断活性从第1天到29天增加，平均倍数上升分别为2.51和2.14。这一观察表明该疫苗方法能够在母乳中诱导功能性抗体，阻断诺如病毒与碳水化合物的相互作用。
口服疫苗接种在血清中产生诺如病毒特异性结合和功能性抗体
血清GI.1和GII.4特异性IgA和IgG反应在第1、8、29和180天通过MSD分析定量。中剂量和高剂量组最高的GI.1特异性血清IgA水平出现在接种后8天，平均倍数上升分别为7.41和5.63，安慰剂组为1.44。中剂量和高剂量组最高的GII.4特异性血清IgA水平出现在8天，平均倍数上升分别为3.32和4.66，安慰剂组为1.53。GI.1和GII.4特异性IgA水平随后下降，在180天恢复至基线。
血清GI.1特异性IgG水平基线无组间差异。中剂量和高剂量组最高的GI.1特异性IgG水平出现在29天，平均倍数上升分别为3.38和5.06，安慰剂组为1.73。血清GII.4特异性IgG浓度基线无显著差异。高剂量组最高的GII.4 IgG水平出现在29天，平均倍数上升为3.35，中剂量和安慰剂组分别为1.14和1.51。
血清基线NBAA GI.1滴度无显著差异。中剂量和高剂量组最高的NBAA GI.1反应出现在29天，平均倍数上升分别为5.83和5.04，安慰剂组为1.36。基线NBAA GII.4滴度无显著差异。高剂量组最高的NBAA GII.4反应出现在29天，平均倍数上升为1.73，中剂量组平均倍数上升为1.2，安慰剂组为0.98。这些结果证明接种该口服疫苗后功能性全身抗体的产生。
口服疫苗接种产生诺如病毒特异性唾液和鼻腔抗体
GI.1和GII.4特异性唾液和鼻腔IgA在第1、8、29、60和180天通过MSD分析定量。中剂量组GI.1特异性唾液IgA随时间增加，在29、60和180天平均倍数上升分别为2.05、2.72和2.19，而高剂量组可检测抗体水平极低。鼻腔液中也观察到相同趋势。中剂量组GI.1特异性鼻腔IgA随时间增加，在8和29天平均倍数上升分别为3.56和4.86，而高剂量组在29天呈现更温和的上升，平均倍数上升为2.64。中剂量和高剂量组最高的GII.4特异性唾液IgA水平出现在29天，平均倍数上升分别为1.78和1.84，安慰剂组为1.03。中剂量和高剂量组最高的GII.4特异性鼻腔IgA水平出现在29天，平均倍数上升分别为5.96和6.31，安慰剂组平均倍数上升为0.95。这些结果证明口服GI.1和GII.4疫苗接种后唾液和鼻腔液中存在诺如病毒IgA。
研究结论与讨论
本研究表明，口服复制缺陷型rAd5载体疫苗在产后哺乳期妇女中安全且耐受性良好，并诱导血清、鼻腔和唾液抗体反应。重要的是，研究人员观察到口服疫苗接种后在母乳中产生持久的功能性抗体反应，且这些抗体在母乳喂养期间被动转移给婴儿。
由于婴儿是特别脆弱的人群，而儿童是诺如病毒的重要携带者，通过肠道疫苗接种哺乳期妇女有可能同时影响婴儿和社区健康。与其他口服肠道疫苗(如减毒轮状病毒疫苗)在低收入和中等收入国家显示免疫原性和效力降低不同，该疫苗采用rAd5载体传递目标抗原，不需要持续病毒复制，因此先前对目标抗原的免疫反应不太可能干扰疫苗摄取。
有趣的是，本研究描述的血清结果与先前在50-80岁成年人中进行的仅含GI.1疫苗的临床试验报告不同，后者血清抗体水平在接种后七个月内保持高于背景水平。在本研究中，接种VXA-G1.1-NN/VXA-G2.4-NS的哺乳期妇女，抗体水平在母乳中六个月后仍保持升高，但在血清、唾液或鼻腔液中未保持。这可能是因为在哺乳期间，产生IgA的抗体分泌细胞优先迁移至乳腺而非身体其他部位。
研究存在一些重要局限性。虽然假设口服疫苗接种的母乳抗体可限制婴儿诺如病毒胃肠炎，但未能监测参与者或其婴儿的诺如病毒感染。未来研究可能纳入更大的母婴对群体并追踪诺如病毒胃肠炎的发生率。同样，无法区分抗体反应增加是由于环境暴露还是疫苗接种所致。然而，治疗组而非安慰剂组中观察到的抗体反应增加，以及仅在接种后出现的时间性增加支持该疫苗的免疫原性。
这项概念验证研究表明，口服疫苗接种是一种有前景的策略，可通过母乳喂养为婴儿提供黏膜抗诺如病毒免疫。随着进一步研究验证其保护效果，这种方法可能对降低全球儿童诺如病毒相关疾病负担产生重要影响。
