《麻疹如何清除人体的免疫记忆》

  • 来源专题:生物安全网络监测与评估
  • 编译者: yanyf@mail.las.ac.cn
  • 发布时间:2019-11-05
  • 在过去的十年里,越来越多的证据,麻疹疫苗保护在两个方面:它不仅防止斑点和发烧的著名的急性疾病,经常送孩子去医院,但它似乎也从其他感染的长期保护。

    这是怎么做到的呢?

    一些研究人员认为,这种疫苗可以全面增强免疫系统。

    还有人猜测,疫苗的延长保护作用源于预防麻疹感染本身。根据这一理论,病毒可以损害人体的免疫记忆,导致所谓的免疫健忘。通过预防麻疹感染,疫苗可以防止身体失去或“忘记”免疫记忆,并保持对其他感染的抵抗力。

    过去的研究暗示了免疫健忘症的影响,表明麻疹感染后的免疫抑制可能持续两到三年。

    然而,许多科学家仍在争论哪种假说是正确的。关键问题包括:如果免疫健忘症是真实的,它是如何发生的,有多严重?

    现在,由哈佛医学院、布里格姆妇女医院和哈佛大学公共卫生学院的研究人员领导的一个国际研究小组提供了急需的答案。

    研究人员在10月31日的《科学》杂志上报告说,麻疹病毒消灭了11%到73%的不同抗体,这些抗体可以保护一个人不受病毒和细菌的感染,这些病毒和细菌包括从流感到疱疹病毒,再到引起肺炎和皮肤感染的细菌。

    因此,如果一个人在感染麻疹之前有100种不同的水痘抗体,那么他们在感染麻疹后可能只有50种抗体,从而使他们的水痘防护能力减半。如果一些失去的抗体是被称为中和抗体的有效防御,这种保护作用可能会下降得更低。

    “想象一下,你对病原体的免疫就像罪犯的照片随身携带一本书,有人打一群孔的,”说,这项研究的第一作者,迈克尔·米娜的实验室的一位博士后研究员斯蒂芬•埃里奇那本怀特在哈佛医学院和布莱根妇女医院的研究,现在流行病学助理教授在哈佛T.H.成龙公共卫生学院。

    米娜说:“如果你看到了罪犯,就会更难认出他们,尤其是在眼睛或嘴巴等重要特征上打出的识别孔。”

    作者说,这项研究首次测量了麻疹病毒造成的免疫损害,并强调了通过接种疫苗预防麻疹感染的价值。

    “麻疹对人类的威胁比我们之前想象的要大得多,”资深作者斯蒂芬·埃尔利奇说,他是哈佛医学院布拉瓦尼克研究所和布里格姆妇女医院遗传学和医学格里格·孟德尔教授。“我们现在知道,由于免疫记忆的消除,这种机制是一种长期的危险,这表明麻疹疫苗的益处比我们知道的还要大。”

    发现麻疹会耗尽人们的抗体库,部分地消除对以前遇到的大多数病原体的免疫记忆,这支持了免疫遗忘假说。

    米娜在2015年的一篇论文中首次发现了麻疹对儿童长期死亡率的流行病学影响。

    该团队目前的工作与另一个团队在《科学免疫学》(Science Immunology)杂志上发表的一篇论文同时发表。《科学免疫学》(Science Immunology)杂志上的一篇配套社论将这项研究纳入了背景资料。社论的作者是哈佛大学医学院(Harvard Medical School)布里格姆与妇女医院(Brigham and Women’s Hospital)的医学助理教授杜安·威斯曼(Duane Wesemann)。

    埃利奇、米娜和同事们发现,那些在麻疹中幸存下来的人,在重新接触其他病毒和细菌时,会逐渐恢复先前对它们的免疫力。但由于这一过程可能需要几个月到几年的时间,在此期间,人们仍然容易受到这些感染的严重并发症的伤害。

    根据这一发现,研究人员说,临床医生可能要考虑加强麻疹感染患者的免疫力,在所有以前的常规疫苗,如肝炎和脊髓灰质炎疫苗的基础上再打一轮加强针。

    作者说:“麻疹后重新接种疫苗可能有助于减轻长期的痛苦,这些痛苦可能源于免疫健忘和对其他感染的易感性增加。”

    前进两步,后退一步

    根据世界卫生组织的数据,麻疹是人类已知的最具传染性的疾病之一,在开发疫苗之前,每年平均杀死260万人。广泛的疫苗接种大大降低了死亡人数。

    然而,据世卫组织报道,由于缺乏疫苗接种和拒绝接种疫苗,这意味着全世界每年仍然有麻疹感染超过700万人,并造成超过100,000人死亡。而且,病例还在增加,在2019年初增加了两倍。根据CDC的数据,美国有麻疹感染者需要住院治疗,而且其中一些人会经历众所周知的长期后果,包括脑损伤,视力和听力丧失。

    先前对免疫性健忘症进行的流行病学研究表明,如果研究人员将麻疹对免疫力的破坏性作用所致的感染归因于研究人员,则麻疹的死亡率甚至可能更高-占所有儿童期死亡率的50%。

    血液中的答案

    借助Elledge工具VirScan和Elledge实验室的博士生Tomasz Kula(于2015年开发),使这项新发现成为可能。

    VirScan可检测血液中由于当前或过去与病毒和细菌的接触而产生的抗病毒和抗菌抗体,从而全面了解免疫系统。

    该研究的合著者里克·德·斯瓦特(Rik de Swart)在2013年的荷兰麻疹暴发期间收集了未接种疫苗的儿童的血液样本。在这项新研究中,Elledge的研究小组使用VirScan测量了感染前和感染后两个月的de Swart患病儿童的77名儿童的抗体。研究人员还将测量结果与115名未感染的儿童和成人的测量结果进行了比较。

    这组作者说,当库拉检查了这些样本的最初一组时,他发现麻疹感染儿童的其他病原体抗体显着下降,“显然表明对免疫系统有直接作用。”

    这种效果类似于米娜(Mina)认为的可能导致麻疹引起的免疫性健忘症。

    Elledge说:“这被证明是麻疹影响保护性抗体本身水平的首个明确证据,提供了支持免疫性健忘症的机制。”

    然后,与约翰·霍普金斯大学彭博公共卫生学院的黛安·格里芬合作,研究小组在麻疹感染之前和之后五个月测量了四种恒河猴(与人类密切相关的猴子)的抗体。与荷兰样本相比,这涵盖了更长的感染后时期。

    与人类发现的结果相似,猕猴平均丧失了先前对先前暴露于病毒和细菌的抗体的40%至60%。

    进一步的测试表明,严重的麻疹感染比轻度感染更能降低人们的整体免疫力。研究人员说,这对于某些类别的儿童和成人可能尤其成问题。

    作者强调,本研究中观察到的影响发生在以前健康的孩子中。由于已知麻疹对营养不良的儿童造成的打击更大,因此在健康状况较差的人群中,免疫性健忘症的程度及其影响可能更加严重。

    埃利奇说:“普通儿童可能会从麻疹中摆脱出来,免疫系统有所下降,他们的身体将能够应付。” “但是处于边缘的孩子,例如患有严重的麻疹感染或免疫缺陷的人或营养不良的孩子,将面临严重的麻烦。”

    重要疫苗接种

    研究人员发现,接种MMR(麻疹,腮腺炎,风疹)疫苗不会损害儿童的整体免疫力。结果与数十年的研究相吻合。

    这组作者说,确保广泛的麻疹疫苗接种不仅将有助于预防仅在今年就将直接归因于麻疹的120,000例死亡,而且还可以避免由于免疫系统的长期破坏而导致的数十万例额外死亡。

    Mina说:“这驱使理解和预防麻疹的长期影响的重要性,包括在医生和父母的监视下已经产生的隐形影响。” “如果您的孩子在两年后得了麻疹然后又得了肺炎,您不一定要将两者结合在一起。麻疹本身的症状可能只是冰山一角。”

    资金和作者

    Elledge实验室的Yuyu Leng和Mamie Li是该研究的合著者。其他作者隶属于鹿特丹大学医学中心,赫尔辛基大学,赫尔辛基大学医院,科罗拉多大学医学院,基因泰克公司,约翰霍普金斯大学医学院和杜克大学医学中心。

    这项研究得到了盖茨基金会,国立卫生研究院的疫苗研究价值网络的支持(拨款U24AI118633,R01DK032493,R21AI095981和R01AI131228),欧盟第七框架计划(授权202063),芬兰科学院(授权250114)和PREPARE欧洲(欧盟FP7授权602525)。埃利奇(Elledge)是霍华德·休斯医学院(Howard Hughes Medical Institute)的研究员。

    ——文章发布于2019年10月31日

相关报告
  • 《麻疹疫苗病毒人际传播的系统评价》

    • 来源专题:新发突发疾病防治
    • 编译者:张玢
    • 发布时间:2016-04-14
    • 麻疹是高传染性的人类疾病之一。从1963年开始使用的减毒活麻疹疫苗已大大减少儿童死亡率和发病率。减毒的活疫苗很难适于在人体组织中复制病毒,但是复制产量足以引发免疫反应长期的保护。由于野生型病毒和其他活疫苗病毒传播的高传输率已经被记录在案,发表的个人和暴发期间的临床样本的基因分型临床表现提供了一个寻找麻疹减毒活疫苗人际间病毒传播证据的机会。研究人员对相关文献进行了系统综述,以确定是否有麻疹病毒减毒活疫苗人传人的证据。研究人者回顾了773篇有近期接种个体传播到易感密切接??触者的疫苗病毒的基因型确认的文献。在这些全球数以千计麻疹暴发或流行传播和个案研究中基因分型临床样本中没有报道麻疹疫苗病毒人传人的证据。
  • 《Science | 鉴定麻疹病毒融合蛋白构象中和抗体》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-06-29
    • 2024年6月28日,拉霍亚免疫学研究所Erica Ollmann Saphire、哥伦比亚大学Matteo Porotto共同通讯在Science发表题为A neutralizing antibody prevents postfusion transition of measles virus fusion protein的文章,鉴定了一种人嵌合单克隆抗体(mAb 77),可以通过阻止病毒融合蛋白F的关键后融合转变,强有力地抑制MeV感染。 融合蛋白F在病毒生命周期中扮演着至关重要的角色,它使病毒能够与宿主细胞膜融合并进入细胞内部。该研究表明,mAb 77靶向F蛋白的前融合状态,从而防止了膜融合和病毒进入所需的构象变化。研究人员利用冷冻电子显微镜(cryo-EM)阐明了前融合(prefusion)F蛋白的结构,无论是单独存在还是与mAb 77结合。他们发现,F蛋白中的自然点突变允许其以前融合状态的形式产生,这对于表征抗体与病毒之间的相互作用至关重要。2.11 ?分辨率的前融合F蛋白结构提供了对融合过程中发生的构象变化的见解。 此外,该研究还表明,mAb 77与前融合F蛋白结合,将其锁定在一个中间状态,并阻止其转变为后融合(postfusion)构象。这一发现得到了后融合F蛋白结构的支持,该结构揭示了促进膜融合的显著结构重排。mAb 77结合界面在MeV变体中的保存表明,这种抗体可能对广泛的MeV株有效。mAb 77能够中断融合级联反应,导致三聚体解体。这种作用机制不仅中和了病毒,而且还为了解病毒融合过程提供了信息,这可能有助于其他利用类似融合策略的病原体治疗方法的开发。 总之,该研究详细阐述了mAb 77如何通过靶向融合蛋白F的前融合状态来中和MeV。这些知识可能会为开发新的疗法铺平道路,这些疗法利用中和抗体的力量来对抗麻疹以及其他潜在的病毒性疾病。这些发现代表了抗击麻疹斗争中的一个重要步骤,并为开发更有效的抗病毒策略带来了希望。