疫苗接种通过教育免疫系统来识别其将来可能遇到的威胁而起作用。第一道防线是产生保护性抗体。这些是形状像字母Y的蛋白质分子,其臂是“粘性的”。它们的工作原理是识别潜在入侵者表面的特定结构并紧紧地附着在其上。这标志着该制剂对免疫系统的其他组成部分是有敌意的,并且还可以使一些病原体依赖的关键分子失效,从而感染和引起疾病。因此,抗体通常是一种强大的免疫武器。
但是明尼苏达大学的YushunWan在《病毒学杂志》上发表的最新研究表明,抗体有时可以帮助而不是阻碍某些冠状病毒的感染。如果它也发生在COVID-19中,它将使寻找一种安全的疫苗或其他基于抗体的药物疗法更具挑战性。
关键问题是一种称为抗体依赖性增强(ADE)的现象。从事包括登革热和呼吸道合胞病毒(RSV)在内的多种病毒疾病研究的科学家多年来都知道这种情况可能发生。当它发生时,情况几乎总是一样的:疫苗或者由密切相关的病毒(称为病毒血清型)引起的不适当或弱中和的抗体反应,在真正遇到感染时,会加剧疾病。
本质上,如果在受感染或接种的宿主中产生的抗体不能有效地中和病毒的感染性,则该抗体可以替代地促进进入识别抗体的细胞。已知这种情况在一些冠状病毒中发生,包括猫型冠状病毒。在这种病毒中,病毒的“刺突”蛋白免疫会由于增强抗体的发展而导致更严重的未来感染。
明尼苏达州的研究小组已经把重点放在了最近被描述的中东呼吸综合征冠状病毒MERS-CoV上。发现在通过与肺细胞表面蛋白DPP4结合进入肺细胞后,这会在人体引起严重的,致命的呼吸道感染。他们还发现明,一种能锁定MERS-CoV病毒与DPP4相互作用部分的抗体可以阻止病毒进入表达DPP4的肺细胞。但是,令人惊讶的是,这种抗体的修饰赋予了病毒感染免疫细胞的能力。
这种明显奇怪的靶点变化背后的机制取决于抗体“Fc结构域”一端的结构。某些免疫细胞表达的结构被称为“Fc受体”,该结构识别并结合在抗体的Fc结构域上。这意味着免疫细胞可以有效地变得易于被抗体包围的冠状病毒感染。令人震惊的是,明尼苏达州的科学家也看到了与SARS冠状病毒相似的结果。但是,仅仅因为病毒可能通过这种机制进入免疫细胞,它可能无法在其中有效繁殖。目前的实验并没有对此进行具体的测试,因此仍有待于明确的证明。
然而,这项新研究的作者指出,他们的数据将为未来的病毒疫苗设计提供信息。他们说,对冠状病毒刺突蛋白(受体结合区除外)区域激发中和抗体反应的疫苗是降低抗体依赖性增强可能性的最佳选择。他们认为,缺乏受体结合结构域的,基于刺突的亚单位疫苗可能是最好、最安全的疫苗。