研究人员发现一种产生长效IgA抗体的肠道免疫通路,为更持久的粘膜疫苗提供了路线图。
多伦多大学研究人员领导的一项新研究表明,肠道中的免疫细胞遵循一种非典型的通路来产生提供长期保护的抗体,以对抗病毒。
这一发现发表在《细胞》杂志上,可能有助于指导开发针对流感、SARS-CoV-2和禽流感等呼吸道病毒的更好疫苗。
虽然新冠和流感疫苗降低了严重疾病并发症的风险,但它们在预防初始感染方面效果较差。为了预防感染,疫苗必须在病毒通常侵入的部位——鼻子、口腔和气道——激活强烈的免疫反应。这种所谓的粘膜免疫依赖于一种称为IgA的抗体,它集中在呼吸道和消化道的粘膜层中,并通过唾液和泪液等体液分泌。
"如果你能制造出持久的粘膜免疫反应,那就是圣杯,因为这样你就能阻断病毒的进入,"该研究的高级作者、多伦多大学Temerty医学院免疫学教授兼系主任Jen Gommerman表示。
"如果你阻断了病毒的进入,你就不会被感染,也不会传播病毒。"
开发粘膜疫苗的最大挑战之一是弄清楚如何创造持久的IgA反应。
Gommerman表示,包括她团队与Anne-Claude Gingras合作进行的2020年研究在内的先前研究表明,尽管SARS-CoV-2等病毒的自然感染确实会产生局部免疫反应,但这些反应很快就会消退。
"当我们观察保护我们免受感染的关键IgA抗体时,那些抗体水平真的不会持久,"她说。
与此同时,研究人员也知道,持久的疫苗诱导IgA反应是可能的。
"我们知道,针对轮状病毒和脊髓灰质炎的口服疫苗能给你终身免疫,所以我们假设可能是口服途径和小肠的某些特性使得长效IgA反应成为可能,"Gommerman说。
为了验证他们的假设,由博士后研究员Kei Haniuda领导的研究团队转向轮状病毒感染的小鼠模型,目的是更好地理解病毒特异性IgA免疫反应是如何产生的。
他们发现,虽然肠道IgA反应依赖于两种免疫细胞(T细胞和B细胞)之间的相互作用,但它跳过了一个关键步骤——病毒部分首先呈递给T细胞,从而允许更快的IgA抗体反应。
此外,针对病毒产生的IgA具有保护作用,并在初始感染后至少持续了200天。
"IgA反应出人意料地持久,"Gommerman说。
"尽管病毒在大约10天内被清除,但反应随着时间的推移继续改善,因此你最终会得到非常非常善于识别轮状病毒的IgA抗体。"
她认为肠道环境可能有某些独特之处——例如其解剖结构和丰富的微生物群落——使其能够产生如此持久有效的免疫反应。这些发现支持了口服疫苗作为预防呼吸道病毒策略的潜力,但Gommerman指出,开发口服疫苗也存在重大障碍。
基于这项工作,她最近提交了一份资金申请,以推进针对高致病性禽流感(即禽流感)的口服疫苗的开发。
她的实验室还在探索一种互补方法,利用微生物组使当前的流感和新冠疫苗(通过注射给药)更加"粘膜友好",并有望产生更强的IgA反应。
"我们了解了免疫细胞如何被激活,如何检测它们,以及哪些信号对它们的发育至关重要,"Gommerman说。
"我们现在可以将这些知识应用到开发更好的疫苗中。"
参考文献: Haniuda K, Edner NM, Makita Y, 等. 黏膜病毒感染通过1型滤泡辅助T细胞引发长效IgA反应。《细胞》。doi:10.1016/j.cell.2025.07.022
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