新冠病毒疫苗的广泛接种显著降低了全球范围内的新冠感染率和死亡率。然而,随着新冠病毒变异株的出现和快速传播,现有疫苗的保护效力受到挑战,但即便如此,新冠疫苗在预防重症和死亡方面仍然展现出强大的保护效果。这表明,除了抗体的中和病毒作用以外,疫苗诱导的其他免疫保护成分可能同样在免疫防御中发挥着重要作用。
抗体依赖性机制的研究通常集中在Fab介导的中和作用上,即阻断病原体与宿主细胞受体的相互作用,从而防止感染。抗体Fc依赖性效应功能研究较少,但在介导对HIV、埃博拉病毒、COVID-19和疟疾等传染病的保护中显得越来越重要。
近期,来自南京鼓楼医院的陈雨欣/吴超团队在《Emerging Microbes & Infections》杂志上在线发表了题为 “CoronaVac-induced antibodies that facilitate Fc-mediated neutrophil phagocytosis track with COVID-19 disease resolution” 的研究论文。基于前瞻性临床队列,本文揭示了抗体Fc介导的效应功能在保护新冠病毒感染中的关键作用,首次提出抗体Fc介导的效应功能可能是预测个体对新冠病毒免疫保护力的新型标志物。同时,强调了在新冠疫苗研发过程中应纳入抗体Fc介导的效应功能,从而提高疫苗的保护效果。
前期该课题组已经发现接种三针灭活疫苗能诱导广谱、长效的抗体Fc效应功能,抗体Fc依赖性效应功能包括:抗体依赖的中性粒细胞吞噬效应(ADNP)、抗体依赖的单核细胞吞噬效应(ADCP)、抗体依赖的细胞毒效应(ADCC)等。为了进一步探讨上述抗体Fc效应功能在防止新冠病毒感染及其发展为重症和死亡中的作用,本研究设立两个前瞻性队列:接种三针新冠灭活疫苗一年后的疫苗接种者队列和新冠病毒BA.5突破感染者队列。在疫苗接种者队列中,未发生突破性感染的志愿者血清Fc效应功能显著高于发生突破感染者。构建的基于抗体ADNP和IgG滴度的突破感染预测模型能够有效区分突破感染者和未突破感染者,进一步证明Fc效应功能是降低感染风险的重要保护因素。在新冠病毒BA.5突破感染者研究队列中,轻症感染志愿者血清ADNP、ADCP和ADCC活性显著高于重症或死亡病例。研究构建的基于新冠抗体ADNP的预测模型能够有效区分生存和死亡患者,强调了ADNP的重要保护作用。此外,通过针对新冠病毒急性感染期患者的外周血PBMC转录组分析发现,中性粒细胞相关基因显著上调,通路富集分析进一步强调中性粒细胞介导的吞噬效应在病毒清除中的关键作用。上述结果为新冠抗体Fc介导的效应功能,尤其是ADNP发挥的潜在免疫保护作用提供了重要解释。
本研究首次提出,新冠病毒抗体介导的Fc效应功能可能发挥了关键的免疫保护作用,而ADNP是预测新冠病毒免疫保护力的新型生物标志物,为免疫弱势人群提供精准预测模型。此外,本研究也为科学全面地评估不同技术路线的新冠疫苗诱导的免疫应答提供了新策略。
南京鼓楼医院、南京大学病毒与传染病研究所陈雨欣副教授、吴超教授为本论文的共同通讯作者。南京鼓楼医院硕士研究生李闯、余洁和博士后Rahma Issa为本论文的共同第一作者。本研究得到国家重点研发计划和国家自然科学基金的资助。
文章链接:https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/22221751.2024.2434567