《Science:详解先前的寨卡病毒感染可增加严重登革热病毒感染的风险》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2020-09-01
  • 在一项新的研究中,来自美国和尼加拉瓜的研究人员发现感染蚊子传播的寨卡病毒会使人们以后更容易患上登革热病,而且当他们真地患上登革热病时,他们会遭受更严重的症状。相关研究结果发表在2020年8月28日的Science期刊上,论文标题为“Zika virus infection enhances future risk of severe dengue disease”。

    这项研究利用了两组曾在2016年经历过寨卡疫情和2019年经历过登革热疫情的尼加拉瓜儿童的数据。它首次调查了寨卡免疫对人体登革热病的影响。

    这些研究结果证实了早先的猜测,即一些针对寨卡病毒的抗体,通常是为了保护身体免受感染,但实际上可能与登革热病毒相互作用,使得登革热病毒感染恶化。这种称为抗体依赖性增强作用(antibody-dependent enhancement)的相互作用,可能会使得人们更难设计出一种安全有效的在保护寨卡病毒的同时也不会增加登革热病毒感染风险的疫苗。

    论文第一作者、加州大学伯克利分校公共卫生学院博士后学者Leah Katzelnick说,“我们的研究确定的关键问题是,之前感染寨卡病毒确实会显著增加你患上有症状和更严重的登革热病的风险。这一发现提出了问题:只针对寨卡病毒的疫苗是否会增加人们患更严重登革热病的风险?如何设计一种寨卡疫苗,它只诱导保护你免受寨卡病毒侵害的良好抗体,但不会诱导其他可能恶化疾病的抗体呢?"

    一个相关的病毒家族

    登革热病由四种密切相关的登革热病毒血清型引起,每种血清型发作时的症状和严重程度都会略有不同。感染一种类型的登革热病毒会增加一个人在感染另一种类型的登革热病毒时患更严重疾病的可能性。然而,当一个人感染了两种类型的登革热病毒后,他们通常会获得一定程度的免疫保护,以抵御未来登革热病的严重程度。

    2015年底,当寨卡病毒首次在拉丁美洲出现时,许多人猜测,作为登革热病毒的近亲,寨卡病毒是否会以类似的方式与登革热病毒相互作用。

    论文通讯作者、加州大学伯克利分校传染病与疫苗学教授Eva Harris说,“第一个问题是,‘之前的登革热病毒感染会如何影响寨卡病毒?’这是因为拉丁美洲的每个人在某种程度上,最终都会对登革热病毒产生免疫,并携带登革热病毒抗体。”

    自 2004 年以来,Harris和她的同事们在尼加拉瓜监测了生活在该国首都马那瓜的约 3800 名儿童,以便追踪登革热病的任何迹象和每年收集血液样本以测试这种病毒及其抗体。当另一种蚊子传播的基孔肯雅病毒和寨卡病毒分别于2014年和2016年出现在尼加拉瓜时,这个儿童群体被扩大,以获得这些新出现的病原体的病例。

    Harris利用这个儿童群体的数据,在2019年发表了一项研究,指出之前的登革热病毒感染可以对寨卡病毒提供少量保护,如今其他研究也支持这一结论。但是一个反向的问题,即寨卡病毒抗体是保护未来的登革热病还是有可能增强登革热病,仍然是一个谜。

    在疫情期间到达马那瓜

    2019年7月,Harris与Katzelnick一起到达马那瓜,Katzelnick将作为一名福格蒂全球健康研究员在尼加拉瓜首都驻扎那年中余下的时间。两人到达时,正值2型登革热病毒大规模流行,这也是自2016年寨卡疫情以来登革热病毒的首次大规模爆发。2型登革热病毒是登革热病毒四种血清型中比较严重的一种。

    Harris说,“我们观察那次登革热疫情实时蔓延,我们开始想有很多病例。我想知道之前感染寨卡病毒是否让人们患上有症状的登革热病?”

    这些研究人员从这个儿童群体和另一项在附近儿科医院接受治疗的儿童研究中收集数据。到了中秋时,他们有足够的证据来证实有先前感染寨卡病毒的人更有可能遭受有症状的登革热病毒感染。随着病例的增多,他们发现之前感染寨卡病毒也会增强登革热病的严重性。

    这些研究人员利用这个儿童群体的血液样本库,并将它追溯到2004年,以调查其他的疾病模式。他们发现,曾感染过一次登革热病毒随后又感染过寨卡病毒的人,仍然有很高的风险出现第二次更严重的登革热病毒感染。此外,当一个人遭受两次连续的登革热病毒感染时,导致第二次感染的登革热病毒类型影响了这个人是否受到保护或经历增强的登革热病。

    Harris说,“我认为这可以真正帮助我们了解即将到来的流行病。举例来说,如果你在寨卡疫情大爆发后经历了2型登革热疫情,你就知道要让你的医院做好准备,治疗那些更有可能患上更严重疾病的人。”

    当免疫力发生反作用时

    当我们生病时,我们的身体会产生称为抗体的大分子蛋白来帮助我们的免疫系统对抗感染。这些抗体具有特定的化学形状,使得它们能够粘附在所关注的病原体上,这标志着这种入侵者遭受免疫细胞分解。对于像寨卡病毒和登革热病毒这样的病毒,它们还可以包被这些病毒,阻止病毒进入人体细胞,从而有效地中和病毒。

    当设计用于附着到一种病毒(如寨卡病毒)上的抗体试图结合稍有不同的病毒(如登革热病毒)时,就会发生抗体依赖性增强作用。针对寨卡病毒的抗体可以附着在登革热病毒上,但还不足以中和它们。因此,当路过的免疫细胞检测到这些抗体并试图分解登革热病毒时,它们实际上最终可能被这种病毒感染。

    Katzelnick说,“这种机制不仅能让这种病毒进入更多的细胞进行感染,还能抑制这些细胞的免疫反应,使得这种病毒产生更多的病毒。鉴于它们是免疫细胞,它们在在身体周围移动。因此,它们可以引发更大的感染。”

    在2017年的一项研究中,Katzelnick、Harris和及其研究团队表明,感染一种登革热病毒后,可以通过抗体依赖性增强作用,导致第二种登革热病毒的更严重感染。

    尽管这种机制使得寻找针对寨卡病毒和登革热病毒的有效疫苗变得复杂化,但Katzelnick和Harris表示,仍有可能设计出刺激人体产生仅结合靶病毒而不是其他病毒的抗体的疫苗。

    Katzelnick说,“寨卡病毒仍然是一个可怕的问题,有很多复杂的伦理考虑,部分原因是它影响孕妇,也可能影响她们的孩子。我真地希望人们继续非常努力地寻找开发安全疫苗的方法,即使它比我们最初想象的更具挑战性。”

  • 原文来源:https://science.sciencemag.org/content/369/6507/1123;https://science.sciencemag.org/content/369/6507/1055;https://medicalxpress.com/news/2020-08-prior-zika-virus-infection-severe.html;http://news.bioon.com/article/6777804.html
相关报告
  • 《研究发现既往寨卡病毒感染会增加重症登革热和住院的风险》

    • 来源专题:新发突发传染病
    • 编译者:张玢
    • 发布时间:2024-02-09
    • 一项由巴西研究人员主导的研究显示,曾感染寨卡病毒的人随后患重型登革热并住院的风险更高。这一发现对寨卡疫苗的研发具有极高的相关性。根据科学文献,已知四种登革热毒型中的任何一种再次感染通常比首次感染更为严重,但直到现在,这一事实与其他疾病的发生之间的相关性尚未得到研究。该研究发表在《PLOS忽视的热带病》杂志上。研究人员得出结论,寨卡病毒感染后加重登革热的机制与连续感染登革病毒的机制不同。第二次感染登革病毒时病毒载量更高,伴有高水平的炎症细胞因子,而这些在寨卡病毒感染中并不明显。检测到其他标志物表明,严重程度的增加可能是由T细胞的激活引起的,T细胞是免疫系统的关键组成部分,有助于产生抗体,参与了一种被称为“原始抗原罪”的致病免疫反应。这一过程涉及所谓的T细胞记忆,一种反应,在这种反应中,先前感染时产生的T细胞刺激产生更多的T细胞来对抗新的感染。由于这些新细胞不特异于病毒,它们会引发过多的炎症细胞因子释放,攻击机体的蛋白质和组织,可能导致出血。研究人员分析了1043名实验室确诊的登革热患者的样本,确定了那些先前感染过寨卡病毒和登革病毒的患者。这些病例发生在圣保罗州的大城市圣若泽杜里奥普雷图,该城市被认为是登革热的高流行区,因为超过70%的人口曾患有这种疾病。该地区的气候和地理条件有利于全年循环的伊蚊传播的病毒。登革热流行分别发生在2010年、2013年、2015年、2016年和2019年,其中2019年发生了记录数量的第二型毒型病例。
  • 《感染登革热病毒的儿童能够免疫寨卡病毒感染》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:huangcui
    • 发布时间:2019-01-24
    • 根据密歇根大学和加州大学伯克利分校的研究人员的研究,先前的登革病毒感染可以保护儿童免受症状性寨卡病毒感染。 来自马那瓜尼加拉瓜卫生和可持续科学研究所加州大学伯克利分校的戈登和她的合作者使用了2004年在马那瓜建立的长期儿科登革热队列研究数据。 在大约3,700名参与者(2-14岁儿童)中,有3,027名已知登革热感染病史,其中743名患者至少有一次登革热感染,176名患者有近期登革热感染。通过测试,研究人员发现其中有1,356人患有寨卡病毒感染,其中560例患有症状性寨卡病毒。 研究人员将曾经历过登革热感染的儿童与未患有登革热感染的儿童进行了比较,以确定先前的登革热感染是否影响了儿童是否感染了寨卡病毒以及感染的严重程度。 在感染寨卡病的儿童中,研究人员发现,患有先前登革热感染的儿童患有症状性寨卡病的可能性比未接种过登革热疫苗的儿童低38%。 研究报告的共同作者,加州大学伯克利分校的哈里斯说,那些从事蚊媒疾病研究的人认为登革热与寨卡病之间存在免疫相互作用。哈里斯说,研究人员正在特别关注一种叫做“抗体依赖性增强”的现象。在某些情况下,患有先前登革热感染的人会产生抗体,而不是保护他们的宿主,使他们无法对抗随后的感染,而是改善它。哈里斯的团队最近表明尼加拉瓜队列研究中的儿童就是这种情况。研究人员认为,这种机制可能是造成神经问题的严重寨卡病例的原因。 “然而,在目前的研究中,我们没有检查严重的寨卡病毒结果,”哈里斯说。 “我们在我们的儿科人群中分析了简单的寨卡病毒,并发现之前的登革热感染实际上可以预防疾病。这与我们之前关于登革热抗体在无并发症登革热中的作用的研究一致。