最近,加州大学伯克利分校Eva Harris团队,联合尼加拉瓜当地研究机构,利用长期儿科登革热队列研究(PDCS)的数据,分析了24名儿童的血浆样本。发现这些儿童在2016年首次感染ZIKV后,于2019-2020年感染DENV2,导致登革热(DF)或登革出血热/登革休克综合征(DHF-DSS)。相应研究结果发表于国际知名期刊Nature immunology杂志。的研究。该研究揭示初次ZIKV感染后血浆中产生的抗NS1免疫球蛋白A(IgA)抗体能够激活中性粒细胞,并与后续发生严重DENV2疾病的风险增加相关。
登革热病毒(DENV1-4)和寨卡病毒(ZIKV)是全球重要的虫媒病毒,两者在流行区域高度共存。流行病学研究表明,ZIKV初次感染会增加后续DENV感染的重症风险,但其免疫机制尚不清楚。传统抗体依赖性增强(ADE)理论主要关注IgG抗体介导的病毒复制增强,但本研究团队发现ZIKV后DENV重症感染并未表现出典型的ADE相关高病毒载量特征,提示存在其他免疫致病途径。
本文所采用的研究队列,儿科登革热队列研究(PDCS)于2004年建立的长期前瞻性队列,覆盖约4000名儿童,儿科登革热医院研究(PDHS)为基于医院的独立验证队列,从中选取24名ZIKV初次感染后经历DENV2感染的儿童(DF=14例,DHF/DSS=10例)。主要技术路线为系统血清学分析(检测感染前抗体谱特征)、体外功能实验(评估抗体介导的中性粒细胞活化)、临床验证(分析急性期中性粒细胞活化指标)和独立队列验证(确认发现的普适性)
主要研究结果为(1)预先存在的IgA抗体可以区分重症和非重症登革病毒感染。通过多重微球免疫分析检测感染前抗体谱,发现:IgA抗体结合水平在所有检测的抗体类型中唯一显著区分DF和DHF/DSS组,抗DENV2 NS1 IgA抗体具有最高的预测价值(调整后系数最高),IgA抗体亲和力单独预测重症的准确率达92%(p=0.014)。(2)在患有登革出血热/登革休克综合征的儿童体内,预先存在的抗NS1 IgA抗体可驱动体外中性粒细胞效应功能。体外功能实验揭示,重症组感染前血浆诱导的NS1特异性ADNP显著高于E蛋白(ADNP);IgA耗竭实验证实,NS1特异性IgA抗体是驱动NET形成的关键因素。(3)寨卡病毒感染后,登革病毒重症感染的特征是急性期血浆中中性粒细胞活化增强,这与IgA与NS1蛋白的结合相关。临床样本分析显示,重症组在发热第3天(疾病进展前)中性粒细胞计数显著升高;中性粒细胞脱颗粒标志物(MPO、NE)水平与重症表现(ICU入院、胸腔积液)显著相关;抗NS1 IgA抗体水平与MPO水平呈正相关,与血细胞比容升高相关。
Fig 1.Study design and antibody profiling of post-ZIKV DENV2 cases in the Pediatric Dengue Cohort Study.
综上本研究提出了ZIKV后DENV重症感染的新机制模型:初次ZIKV感染诱导产生交叉反应性抗NS1 IgA抗体,后续DENV感染时,NS1特异性IgA抗体形成免疫复合物,中性粒细胞过度活化通过Fcα受体(CD89)介导的信号通路。血管渗漏发生由中性粒细胞脱颗粒产物(MPO、NE等)直接导致。本研究扩展了ADE理论,即发现非结构蛋白NS1的致病作用,同时IgA功能被重新定义即从保护性抗体到致病性抗体的双重角色,揭示了中性粒细胞在登革热重症中的关键作用。
总之,本研究首次揭示了IgA抗体介导的中性粒细胞活化在ZIKV后DENV重症感染中的关键致病作用,突破了传统ADE理论的局限性,为登革热重症发病机制提供了全新的理论框架。研究成果不仅具有重要的科学价值,也为登革热疫苗开发、重症预测和治疗策略制定提供了重要的理论依据和技术支撑。未来基于这一机制的研究有望显著改善登革热防控和临床管理水平。
文献全文链接:
https://www.nature.com/articles/s41590-025-02363-9
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2025.02.11.25322002v3.full-text
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