《Communications Medicine》：Functional antibody responses and protection against symptomatic dengue
编辑推荐：
接触登革病毒（DENV）会触发抗病毒抗体的产生，这些抗体可能促进保护或疾病进展。抗体具有不同的同种型（isotypes）和亚型（subtypes），并表现出多样的特异性和功能。在初次和二次DENV感染中会产生IgG抗体，其在介导保护性免疫中发挥核心作用，并可能
接触登革病毒（DENV）会触发抗病毒抗体的产生，这些抗体可能促进保护或疾病进展。抗体具有不同的同种型（isotypes）和亚型（subtypes），并表现出多样的特异性和功能。在初次和二次DENV感染中会产生IgG抗体，其在介导保护性免疫中发挥核心作用，并可能在二次异型感染中促进抗体依赖性增强（ADE）。尽管IgG抗体被广泛认为是DENV感染期间保护性免疫反应的关键介质，但能够可靠关联保护的抗体特异性、类型和功能仍不清楚。深入理解抗DENV抗体及其在症状性登革热保护中的作用，对于指导登革疫苗的设计至关重要。本综述讨论了DENV感染中的抗体功能和效应机制，重点关注自然获得性免疫和疫苗接种后的中和抗体反应。此外，还强调了当前DENV感染过程中抗体功能领域存在的知识空白。
**Dengue, vaccination and antibody-mediated immunity**
登革热由四种抗原性相近但血清型不同的登革病毒（DENV）引起，每年感染人数达1亿至4亿，造成沉重的全球健康负担。疫苗设计基于对自然DENV感染中抗体反应的理解。二次感染时，抗体反应常偏向既往暴露的血清型，即“原始抗原原罪”或免疫印迹现象，这为需要诱导四种血清型平衡抗体反应的疫苗设计带来挑战。理想疫苗应诱导针对所有四种血清型的广泛且强效的中和抗体，同时避免诱发抗体依赖性增强（ADE）。目前中和抗体滴度主要通过蚀斑减少中和试验（PRNT）评估，但其并不能完全预测个体是否免受感染或疾病。
**Targets of antibody-mediated immunity against DENV**
DENV为球形包膜病毒，基因组为约11 kb的单股正链RNA，四种血清型氨基酸序列同源性约65-70%。病毒包含三种结构蛋白：核衣壳蛋白（C）、前膜蛋白（prM）和包膜蛋白（E）。其中E蛋白是中和抗体的主要靶点，分为包膜结构域I（EDI）、结构域II（EDII）和结构域III（EDIII）。成熟病毒颗粒呈现动态构象波动（“病毒呼吸”），可瞬时暴露融合环表位。非结构蛋白（NS1、NS2A、NS2B、NS3、NS4A、NS4B和NS5）不参与病毒颗粒组成，但NS1可逃逸补体反应，NS2和NS4拮抗I型干扰素信号。抗体针对E和NS1等免疫优势蛋白的应答被确定为症状性登革热的保护相关因素，而针对NS3、NS5的抗体保护作用仍不明确。
**Functional diversity of anti-dengue antibodies**
初次DENV感染诱导产生IgA、IgG和IgM等多种抗体，其中IgG具有中和功能。高滴度和抗体可降低后续感染中症状性登革热风险及病毒血症水平。
**Neutralising antibodies targeting E protein**
中和抗体主要结合E蛋白EDIII侧脊结构，阻断病毒附着和进入。小鼠单克隆抗体（mAbs）如9D12、1A1D-2和3H5，以及人源或工程化抗体Ab513、5J7和2D22均通过靶向EDIII发挥中和作用。被动转移Ab513可减轻小鼠病毒血症、血小板减少和血管渗漏；EDIII肽免疫在鼠和非人灵长类中诱导保护性IgG。然而，抗EDIII抗体通常为血清型特异性，在自然感染中滴度低，且从免疫血清中去除抗EDIII抗体后中和活性仍保留，提示E蛋白上存在其他重要中和靶点，包括四级表位。
**Neutralising antibodies targeting quaternary epitopes**
多次DENV暴露可诱导靶向E二聚体表位（EDE）的强效广谱中和抗体。EDE跨越相邻E蛋白单体上的EDI、EDII和EDIII，由于位于prM结合及病毒成熟所需的关键界面，其序列在所有血清型中高度保守。抗EDE抗体可中和四种DENV血清型，且其存在与症状性登革热风险降低相关，因此是疫苗研发的 promising 抗原靶点。
**Beyond neutralising antibody titre: avidity and antibody quality**
仅中和抗体滴度不足以充分解释保护效果，抗体亲和力（avidity）作为定性特征发挥重要作用。队列研究表明，反复DENV暴露可在长达12个月内增强针对异型血清型的中和抗体广度，且高抗体亲和力与继发性登革热中症状性感染风险降低相关。严重二次DENV-2感染者的抗体亲和力随时间下降更明显，可能反映生发中心反应受损。
**Fc-dependent antibody effector functions in dengue immunity**
DENV特异性IgG可通过Fc段介导多种效应功能。抗体依赖性细胞毒性（ADCC）中，IgG结合感染细胞表面抗原，经自然杀伤细胞上的FcγRIIIa（CD16a）触发杀伤。泰国儿童前瞻性研究发现，高水平预存抗DENV IgG1与ADCC相关，且ADCC与继发感染中较低血浆病毒血症相关。抗体依赖性细胞吞噬（ADCP）通过Fcγ受体阳性吞噬细胞清除病毒颗粒或感染细胞；靶向prM、E和NS1的单抗均可促进ADCP，且吞噬不导致单核细胞内病毒复制。抗体依赖性补体沉积（ADCD）通过C1q结合激活经典补体途径，介导病毒裂解或感染细胞裂解。针对TAK-003疫苗的研究显示其诱导以IgG1为主的补体固定抗体。尼加拉瓜儿童队列中，无症状感染者血浆ADCD活性高于有症状者，且抗寨卡病毒抗体的交叉反应性补体介导病毒裂解与重症登革热保护相关。
**Beyond IgG: the roles of IgA in dengue**
DENV感染可诱导IgA反应，包括IgA浆母细胞活化和抗体分泌。DENV特异性IgA具有中和功能并可阻断IgG介导的ADE。针对EDIII的IgA1单抗可促进单核细胞吞噬DENV感染细胞，且在巨噬细胞培养中不促进ADE或炎症增强。然而，原发性寨卡病毒感染后诱导的抗NS1 IgA与重症DENV-2感染风险增加相关，该类IgA通过Fcα受体激活中性粒细胞，诱导NETosis和脱颗粒，进而促进血管渗漏。
**ADE – antibody concentration and specificity**
ADE通过促进病毒在Fcγ受体表达细胞中复制增强感染，是继发性感染的重要致病机制。亚中和浓度的中和抗体（包括母源抗体滴度<1:20）可增强感染。非中和性抗prM及抗融合环IgG可恢复非感染性未成熟病毒颗粒的感染性，促进ADE。IgG糖基化修饰影响疾病严重程度：去岩藻糖基化IgG1对FcγRIIIa亲和力增加，与二次DENV感染重症相关，并可促进单核细胞和脾巨噬细胞中的病毒复制。靶向破坏去岩藻糖基化IgG-DENV免疫复合物可消除ADE，提示Fc-Fcγ受体相互作用的关键作用。
**Antibodies against NS1 proteins – protection or pathology?**
抗NS1抗体具有双重作用。部分抗体通过分子模拟与宿主纤溶酶原、内皮细胞和血小板交叉反应，增强纤溶、诱导内皮损伤和血小板吞噬，与出血和血管渗漏相关。然而，临床研究结果不一致：斯里兰卡队列中抗NS1抗体与继发感染出血热风险增加相关，而菲律宾儿童队列未观察到与症状性登革热的关联。泰国儿童研究中，抗NS1 IgG1、IgG4和IgA在登革出血热患者中升高，IgM在登革热患者中升高。另一面，急性期患者中高抗NS1抗体水平与低NS1蛋白水平相关，且抗NS1抗体可介导ADCP、ADCC和ADCD，通过与NS1多个功能区域结合保护血管内皮。抗NS1抗体的保护或致病作用可能取决于其表位特异性。
**Methods for evaluating functional antibodies in dengue**
中和抗体检测的标准方法是蚀斑减少中和试验（PRNT），但其费力、通量低，且因方案差异和病毒传代次数导致实验室间变异性大。病毒成熟状态受培养条件影响，可改变表位呈现和中和滴度。聚焦减少中和试验（FRNT）通量较高，但仍依赖活病毒和显微镜分析。新型高通量检测包括微量中和试验和流式细胞术方法，但需严格验证。此外，针对ADCC、ADCP、ADCD和NETosis的功能检测可表征非中和抗体功能，但多数缺乏跨研究验证和明确的保护阈值，需在纵向队列和疫苗研究中进行验证。
**Dengue vaccines and antibody immunity**
目前获批的三种登革疫苗CYD-TDV（Dengvaxia）、TAK-003（Qdenga）和Butantan-DV均为减毒四价疫苗。CYD-TDV以黄热病17D病毒为骨架，表达四种血清型prM/E蛋白，但缺乏DENV NS蛋白；其诱导的抗体反应在血清阴性者中偏向DENV-4型特异性，且接种后自然感染风险增加。TAK-003包含减毒DENV-2骨架和三种嵌合病毒，诱导针对DENV-2最强的中和抗体，同时产生T细胞反应、NS1特异性IgG及补体固定抗体，并促进抗体亲和力成熟。Butantan-DV在3期试验中显示出跨年龄组的高疫苗效力，单剂即可诱导多价中和抗体，但关于非中和效应功能的数据有限。疫苗研发仍面临血清型疗效差异、抗体持久性及安全性问题。
**Knowledge gaps and future directions**
目前大多数疫苗研究集中于中和抗体，对非中和抗体功能及去岩藻糖基化IgG是否会加剧免疫病理尚不清楚。Fc介导功能的血清型特异性、重复暴露对其成熟和持久性的影响、不同单核细胞亚群在抗体介导保护中的差异作用、以及功能抗体随时间的衰减规律均有待明确。此外，某些人源中和单抗具有阻断DENV感染蚊虫的传播阻断活性，但自然感染和疫苗诱导的抗体是否影响人-蚊传播仍属未知。保护性抗体的表位特征（如E蛋白四级表位和NS1表位）在四种血清型中的保守性及其与临床结局的关系需进一步研究。综合表位作图、中和试验和Fc功能检测，并在纵向研究中验证，是区分保护性与致病性抗体的关键。
**Concluding remarks**
DENV暴露产生多样化的抗体库，其中部分抗体介导保护，部分可能促进病理。ADE仍是登革疫苗安全性中的核心担忧，尤其是在血清阴性个体中。尽管中和抗体被普遍用作保护相关指标，但亚中和浓度抗体也可能促进ADE。更好地理解抗体功能、效应机制及其靶点，将有助于开发更安全有效的新一代登革疫苗。
