讨论自然感染或接种疫苗后,流感免疫的抗体质量有何不同
芝加哥大学的科学家12月10日在《Science Translational Medicine》发表了一篇重要论文,回答了一个长期存在的 疑惑,强调了年年坚持接种流感疫苗的意义所在,为致力于研究流感疫苗的科学家提供了新见解。
研究人员发现,流感感染和流感疫苗接种后激发的大多数初始抗体来自旧B细胞,表明对抗病毒感染的早期反应免疫系统记忆比较重要。而这些记忆抗体对最近接触的毒株的反应弱于个体在童年时期接触的毒株。
流感病毒的“保守”部分并不会随着时间的推移发生变异,导致抗体可以针对这些部位来预防感染。
“最有趣的是,我们发现流感患者体内的旧抗体主要针对病毒中不发生变化的部分,然而,这些抗体专门针对非中和位点,”该研究的第一作者之一、免疫学博士生Haley Dugan说。“当我们在小鼠身上测试这些相同的抗体时,它们无法保护它们免受流感的感染。”
相比之下,研究人员发现流感疫苗可以增强抗体,这些抗体往往是针对病毒保守且中和的区域,这表明疫苗接种可以利用已有的免疫系统来促进更多的保护性反应。接种疫苗的个体也产生了许多针对病毒上新的和突变区域的抗体,这表明这些疫苗诱导的抗体具有更强的适应性。
免疫系统记忆确保对以前遇到的病原体作出快速和特异的反应。疫苗的作用是使免疫系统接触少量病毒,这会使B细胞对病毒产生生物记忆。如果身体以后遇到相同的病毒,免疫系统就会发出警报,攻击并消灭病毒。
但是为了得到保护,感染病毒株的病毒蛋白必须与疫苗所使用的病毒蛋白相匹配。记忆B细胞就像钥匙一样,能与病毒蛋白结合在一起。这些记忆B细胞可以存活几十年,为将来的感染提供持久的保护。但是,如果病毒发生变异,并且明显不同,记忆B细胞就不能再识别病毒蛋白,从而患上流感。
由于这个原因,人类的身体正在与流感进行进化军备竞赛。因为流感病毒在每个季节都会迅速进化和变异,我们的免疫系统很难识别新流感病毒株上的病毒表面蛋白。因此,我们的身体经常依赖旧的抗体来对抗新的流感病毒株;这是可能的,因为流感病毒对其结构或功能至关重要的某些部分没有改变,仍然是我们免疫系统所熟悉的。
研究人员现在了解到,流感病毒没有改变的特定结构和功能部分比其他部分更适合作为抗体的靶点。与其中一个中和位点结合的抗体能够预防感染,而针对非中和位点的抗体通常不能。科学家认为,一个人的年龄、接触流感病毒的历史和接触的类型(无论是通过感染还是通过接种疫苗)都决定了其免疫系统抗体是针对病毒的中和位点还是非中和位点。
新研究中,科学家们试图解决一个重大的知识缺口:在自然感染和人类接种疫苗后,哪些保守的病毒位点更容易成为靶点,以及先前存在的免疫如何在形成中和抗体和非中和抗体的格局中发挥作用?
“对于感染了流感的人来说,如果他们的抗体针对的是‘不良’或非中和性病毒位点,他们原有的免疫力可能会使他们易受感染或增加流感症状的严重程度,”共同第一作者免疫学博士后Jenna Guthmiller博士说。
相比之下,疫苗接种在很大程度上能诱导中和以及保护性抗体,无论是旧的还是新的,这突出了接种季节性流感疫苗的重要性。
“这项研究提供了一个主要的框架,以了解预先存在的免疫如何形成人类流感的保护性抗体反应,”这项研究的主要作者免疫学教授patrick Wilson博士说。“也是我们需要更多的研究来确定特定中和和非中和病毒位点的靶向性是否直接影响一个人患病的可能性。”
作为这项工作的后续研究,研究人员现在正在研究儿童早期接触流感病毒如何影响他们晚年的免疫反应。
原文检索:preexisting immunity shapes distinct antibody landscapes after influenza virus infection and vaccination in humans
(生物通:伍松)