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流感病毒感染诱导广谱交叉保护的神经氨酸酶抗体

2018-04-11 来源:动物传染病学报  标签: 掌上医生 喝茶减肥 一天瘦一斤 安全减肥 cps联盟 美容护肤
摘要:研究人员首先分析了6例感染流感病毒的病人体内激活的大量浆细胞,通过ELISPOT方法分析发现:24%为NA阳性反应,38%为HA阳性反应。

流感病毒是威胁人类和动物的重要病原体,其感染可引起急性呼吸系统损伤,全世界每年大约500万人感染流感病毒,其中25万~64万人死于流感病毒感染。流感病毒表面存在两种糖蛋白:血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA),是设计流感疫苗和治疗感染的主要靶点。HA是流感病毒表面较丰富的囊膜蛋白,介导与唾液酸受体的结合以及随后病毒与宿主细胞膜的融合过程。四聚体NA蛋白含量较低,但对于切割宿主细胞表面存在的末端唾液酸残基至关重要,有利于释放出新形成的病毒颗粒。数十年来,人们设计流感疫苗都主要针对HA抗原。研究显示,HA抗原漂变是限制流感疫苗效力的主要原因。尽管NA抗原基因也变异,但NA蛋白的头部结构域酶活性位点的突变率要远远小于HA。事实上,目前市场上的抗流感药物奥塞米韦、扎那米韦、拉尼娜米韦、帕拉米韦都是通过抑制NA活性来发挥抗流感作用的。

研究人员首先分析了6例感染流感病毒的病人体内激活的大量浆细胞,通过ELISPOT方法分析发现:24%为NA阳性反应,38%为HA阳性反应。有趣的是,H3N2感染的病人体内浆细胞主要为NA阳性反应。鉴定病人NA单克隆抗体时发现,88株单抗中有17%为N1特异,有35%为N2特异。对比疫苗免疫后激活的浆细胞特征,研究者发现仅大约1.2%为NA抗体,而87%为HA抗体,12%为结合其他抗原的抗体。分析流感亚单位疫苗、裂解苗和单价苗均得到类似的结果。因此可以得出结论,自然感染流感病毒产生的抗体大约25%为NA抗体,基本和HA抗体水平相当。然而,疫苗诱导产生的抗体仅1%~2%为NA抗体。

小鼠鼻内感染H1N1流感病毒或鼻内免疫完整的流感病毒粒子后,比较HA抗体和NA抗体的比例发现,完整的病毒粒子有NA抗原表位,而目前的流感疫苗则缺乏足够的NA抗原成分以诱导NA抗体应答。

通过ELISA方法检测病毒感染诱导产生的NA单抗和多种重组NA蛋白的结合情况,结果发现,NA单抗能够结合多种亚型流感病毒的NA蛋白。

NA的功能是切割唾液酸末端残基,促进病毒从感染细胞中释放。研究人员采用ELLA和NA-STAR方法研究了NA单克隆抗体的作用机制,发现单抗结合NA的酶活性位点。通过空间阻碍或变构机制抑制NA的活性。这一结果在A/Switzerland/9715293/2013(H3N2)、A/HongKong/1/1968(H3N2)、A/Philippines/2/1982(H3N2-X-79)、A/California/7/2009(H1N1)、A/BrevigMission/1/1918(H1N1)、A/NewCaledonia/20/99(H1N1)、A/Vietnam/1203/2004(H5N1)、A/rhea/NC/39482/93(H7N1)等流感毒株上相似。甚至NA单克隆抗体对奥塞米韦敏感毒株和奥塞米韦抗性毒株同样具有NA抑制作用。体外实验也表明,大约45%的NA单抗(43%N2和47%N1)能够中和流感病毒感染。

随后,研究人员用ELOISA方法鉴定出NA单抗识别的关键氨基酸残基和NA酶活性结构域保守氨基酸残基。

最后,小鼠体内实验表明,NA单抗不仅可作为预防性药物保护小鼠体重下降和降低死亡率,同样也可作为流感病毒感染后(48h)的治疗性制剂。

本研究证明了目前市场上的流感疫苗主要为HA抗原而几乎不含NA抗原成分,因而不能诱导产生NA抗体,故对流感病毒感染的保护效力是有限的。而自然感染流感病毒诱导产生大量的NA抗体,NA单抗具有广谱交叉保护力,甚至对耐药毒株也具有保护作用。体内实验证明,NA单抗不仅可作为预防性药物,也可作为流感病毒感染后48h的治疗性制剂。因此,作者建议下一代流感疫苗应该增加NA抗原成分。本研究对于指导新一代流感疫苗的开发具有重要指导意义,同时也提出了NA单抗治疗流感病毒感染的可能性。

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