《Cell Reports Medicine》：Functional O-specific polysaccharide-specific antibody responses in young children following Shigella infection in Bangladesh
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志贺菌病是全球5岁以下儿童腹泻死亡的第二大病因，然而尚无获批疫苗，部分原因在于对流行区幼童保护性免疫理解不足。研究人员在孟加拉国对经粪便培养确诊志贺菌病的幼童与较大年龄个体开展功能性抗体谱分析。研究人员发现，就诊时较高的O特异性多糖（OSP）特异性及蛋白特异性
志贺菌病是全球5岁以下儿童腹泻死亡的第二大病因，然而尚无获批疫苗，部分原因在于对流行区幼童保护性免疫理解不足。研究人员在孟加拉国对经粪便培养确诊志贺菌病的幼童与较大年龄个体开展功能性抗体谱分析。研究人员发现，就诊时较高的O特异性多糖（OSP）特异性及蛋白特异性IgG和Fcγ受体（FcγR）结合水平，与任何年龄段的较轻重症疾病相关。随时间推移，5岁以下儿童较年长个体产生针对OSP的低功能且低持久性应答。研究人员证实，OSP特异性IgG以Fc依赖机制增加活志贺菌被单核细胞和巨噬细胞摄取；该Fc驱动摄取可诱导IL-1β与IL-18，促进志贺菌清除。结果表明，幼童产生的OSP特异性功能性抗体有限，未能充分动员固有免疫细胞，而固有细胞清除可能对抗志贺菌十分重要。
研究背景方面，腹泻性疾病在低资源地区幼童中致病致死负担沉重。志贺菌（Shigella）是1至2岁儿童中度重度腹泻第二大病原、3至5岁儿童第一大病原。保护型免疫尤其是流行区幼童中的相关性仍不清楚。志贺菌种与血清型共有入侵蛋白抗原（Ipa）等抗原，但脂多糖（LPS）的O特异性多糖（OSP）各异；保护具有血清型特异性。既往研究提示LPS特异性IgG在成人中有保护作用，但幼童作为疫苗主要目标人群，其年龄相关免疫差异未被充分刻画。由于OSP偶联疫苗在1至3岁儿童中效力很低，理解幼童与年长个体在疾病严重度与免疫应答上的年龄依赖差异，对疫苗研发至关重要。该论文发表于《Cell Reports Medicine》。
关键方法方面，研究人员在孟加拉国达卡icddr,b建立经快速诊断与粪便培养确诊的队列，纳入感染S. flexneri 2a、3a、6及S. sonnei的患者，按5岁分界纵向采集第2、7、30、90、180、360天血清；采用多重Luminex抗体谱分析抗原特异性同工型与Fc受体结合，开展抗体依赖中性粒细胞吞噬（ADNP）、抗体依赖细胞吞噬（ADCP）、抗体依赖单核细胞吞噬（ADMP）、抗体依赖补体沉积（ADCD）；以健康供体外周血原代单核细胞和小鼠RAW 264.7巨噬细胞建立活菌摄取模型；利用Fc工程化OSP特异性单克隆抗体及IgG/IgA耗减血清解析Fc-FcγR机制。
研究结果方面，Dynamics of immune responses to shigellosis部分显示，S. sonnei OSP特异性IgG于第7和30天显著升高，S. flexneri 2a OSP应答较弱；按年龄分层后，5岁以上个体在第7和30天出现OSP特异性IgG与FcγR2a结合增强，5岁以下儿童无明显诱导，说明幼童对志贺菌病的OSP抗体应答受限。
Shigella-specific antibody features associated with disease severity部分显示，以就诊第2天样本计算疾病严重度指数（DSI），OSP特异性IgG及FcγR2a、FcγR3a结合，以及IpaB、IpaC特异性IgG和FcγR结合，均与较低DSI显著负相关；IpaB特异性ADNP也逆相关于DSI，且不与年龄相关，提示OSP与蛋白特异性功能抗体无论年龄均可能关联重症减轻。
Age-dependent response to Shigella infection部分显示，采用LASSO与偏最小二乘判别分析（PLS-DA），第7和90天样本中，5岁以上个体富集感染血清型OSP特异性IgG、IgG2、IpaD特异性FcγR结合及OSP ADMP；幼童则富集IpaB特异性IgA1和IgA2。S. flexneri 2a感染者中，年长组OSP总IgG与FcγR2a自第7天持续升高至1年，IgA1第30天升高，ADMP第30天增强，证明年龄越大OSP功能网络越完整持久。
OSP-specific IgG1 promotes Fc-dependent uptake of Shigella by monocytes and macrophages and secretion of IL-1β and IL-18部分显示，年长组血清调理活S. flexneri 2a可显著提升单核细胞摄菌；Fc工程OSP特异性IgG1和IgG3介导强ADMP，IgG1经Fc-null（LALA）突变后摄菌下降；人单核细胞与鼠巨噬细胞在OSP特异性IgG1调理下增加摄菌，并Fc依赖地分泌IL-1β、IL-18，说明OSP特异性IgG1通过FcγR促进摄取并启动焦亡相关细胞因子释放。
讨论部分总结为，研究人员指出志贺菌是非人宿主限制病原，5岁以下幼童承担主要负担。年长个体感染后可产生结合FcγR、促进单核/巨噬细胞吞噬与激活的OSP特异性IgG，幼童则缺乏此类持久功能应答，这或可解释流行区幼童反复重症易感性。此前秘鲁成人研究提示FcαR结合IgA防感染，本研究提示IgG在菌侵入后 lamina propria 中动员单核细胞构成另一保护层级。S. sonnei OSP抗体与S. flexneri 2a重症逆相关，可能来自共同核心寡糖或既往暴露；IpaD抗体随年龄升高可作暴露标志物。研究局限包括自然感染样本量、仅就诊人群、细胞来自健康成人供体、DSI源自成人攻毒评分等。
结论部分翻译为：研究人员发现，初始较高的OSP特异性和蛋白特异性IgG及FcγR结合水平与任何患者年龄的较轻疾病相关；但5岁以下个体在随访中对OSP产生较弱的类转换、FcR结合、功能性与持久抗体应答。聚焦最大队列可见，在高度流行区，仅5岁以上个体被感染显著诱导功能性S. flexneri 2a OSP特异性应答，这些应答促进单核与巨噬细胞吞噬、细菌摄取、激活及IL-1β和IL-18分泌。结果表明，流行区志贺菌病幼童较年长个体更弱于建立功能性抗体应答；该应答可能有助于后续固有细胞清除志贺菌。能在3岁以下儿童中诱导具功能组分（如激活单核细胞和多形核白细胞）的强OSP特异性免疫的疫苗，可能是保护最脆弱人群所需；候选志贺菌疫苗在2期和3期研究中应把此类功能性纳入评价。
