随着全球猴痘( mpox )疫情持续扩散,感染后免疫能否持久、传统天花疫苗是否仍具保护效力、哪些抗原是最关键的中和靶点、以及 免疫血清 是否能在体内提供真实保护,成为公共卫生领域关注的 重要 问题。
近期,广州医科大学呼吸疾病全国重点实验室赵金存/王延群团队联合 广州市 CDC 、广州海关技术中心和 深圳市第三人民医院 等 多家单位,在
Cell Reports Medicine
Nature Communications连续发表两项研究成果,系统解析不同正痘病毒免疫背景人群的免疫特征、关键膜蛋白中和抗体贡献度评估、免疫血清体内保护效果评价以及18个月的猴痘康复者长期免疫动力学,为疫苗设计、免疫评估体系及公共卫生决策提供了重要科学证据
猴痘作为继天花后最重要的正痘病毒感染,自 2022 年以来多次引发全球性暴发。尽管第三代 MVA-BN 疫苗已在多个国家使用,但其交叉中和效应有限,保护机制和免疫持久性仍不明朗。此外,多国人群间既往天花疫苗接种史差异巨大,使得人群免疫格局更加复杂。在此背景下,本研究以抗体水平、抗原识别谱、中和 滴度 、动物模型保护效应为核心,系统性回答了以下关键问题:1. 不同暴露背景人群对 MPXV 的体液免疫水平是否存在差异?2. 病毒 不同 抗原 对中和滴度的贡献度排名?3. 既往的天花疫苗免疫对猴痘感染后的体液应答是否有影响?4. 不同人群免疫 抗体是否能在动物体内提供真实的保护?
研究团队采集了四类人群共 230 余份血浆样本:急性猴痘患者( 32 例),猴痘康复者( 23 例),历史天花疫苗接种者( 115 例),未接种对照人群( 31 例),并系统检测: (1) :针对 MPXV 和 VACV 的 12 种主要 膜 蛋白 IgG ; (2) : MPXV 与 VACV 的中和抗体 滴度 FRNT 50 ; (3) :抗原特异性抗体耗竭实验 , 解析哪个抗原贡献最大; (4) :免疫血清过继转移小鼠保护实验 ,阐明 人体抗体是否能保护动物 ; 通过 PCA 、相关性分析、功能验证等方式构建了 相对 完整的正痘病毒体液免疫特征及保护关联图谱 。
团队发现, MPXV 的两类病毒粒子 IMV (细胞内成熟体)和 EEV (细胞外包膜体)各有关键中和靶点: IMV 的主要中和抗原:抗原耗竭实验显示,在患者与疫苗接种者中: A29 贡献最高, M1 与 E8 贡献显著, H3 贡献较弱; EEV 的主要中和抗原: A35 与 B6 , 两者去除任意一个都 可能会 显著降低中和能力, 此外不同个体各类膜蛋白诱导的中和抗体比例存在多样性, 未来 可能会发现 更多的保护性膜蛋白 ,不断 完善 保护性 膜蛋白的 种类 。
尽管 40 岁以上的既往天花疫苗接种者均能检测到 MPXV 交叉反应抗体,但抗体滴度随年龄上升而上升(可能与 早期 天花疫苗多次 加强免疫相关);中和滴度普遍较低( FRNT 50 < 61 ),中和阳性率在无补体情况下仅 33.9% ;这意味着历史疫苗对当前猴痘流行 在中和抗体评估方面 保护 能力 有限,需要更具针对性的现代疫苗策略。
本研究利用 部分同时免疫过天花疫苗和感染猴痘的人群 数据发现:既往天花疫苗免疫不会影响猴痘感染后的 MPXV 特异性抗体反应,感染后的 MPXV 抗体水平仍能显著提升,与非免疫者没有显著差异。 这 可能是免疫历史时间 久远 的原因, 但也有文献发现不同国家人群由于疫苗规划背景不同,可能存在差异; 后期有待扩大 人群 数据进一步验证。为验证抗体是否具有保护意义,团队将不同 免疫背景 人群血浆 过继 转移至 BALB/c 小鼠,并攻毒 监测 。结果显示:急性期与康复者血浆均显著降低肺部病毒载量, 血清 中和 抗体滴度( FRNT 50 )与体内 小鼠肺部病毒滴度 呈明确负相关( r ² =0.4489 ),临床症状(体重下降、肺部病理)亦明显改善。说明: 人体 中和 抗体不仅在体外能中和病毒,也能在体内真实抑制病毒复制,构成明确的保护关联指标。
本研究系统解析:关键 膜蛋白对 中和 抗体滴度的贡献度,明确关键靶蛋白 ; 系统阐明 人群免疫差异的影响因素(年龄、接种史);体液免疫的体内保护证据;这些发现对于设计高效新型猴痘疫苗 , 建立免疫关联指标,为疫苗评估提供可量化指标 提供重要参考 。
研究结果示意图:天花免疫与猴痘抗体相连的“免疫之桥”
猴痘感染后能否长期获得保护、抗体是否会快速下降、是否会再感染等核心问题备受关注。团队开展了覆盖长达18个月的猴痘康复者随访研究,系统揭示了猴痘感染后抗体免疫逐渐下降但T细胞免疫持久存在的独特规律,为评估再感染风险、制定疫苗加强策略提供了重要科学依据。
该团队自 2022 - 2024 年连续招募猴痘患者及康复者,共纳入 40 例 PCR 诊断的猴痘感染者以及相应对照队列,涵盖急性期、 6 个月、 9 个月、 12 个月、 15 个月和 18 个月多个关键时间点,形成了随访时间长、时间点密集、免疫检测全面的猴痘临床队列之一 。研究覆盖了免疫学评估的三个核心维度:( 1 )体液免疫(抗体):检测 MPXV 六个主要表面抗原 IgG 反应及 VACV 同源抗原的交叉反应;( 2 )病毒中和能力:采用 FRNT/PRNT 体系,比较对不同分支 活毒 ( clade IIb 、 Ib )和 VACV 的中和活性;( 3 )细胞免疫:覆盖 CD 4 ⁺ 、 CD8 ⁺ 、 cTfh 等关键 T 细胞群体的激活与功能谱系 研究 。这项系统性研究 完善了 猴痘感染长期免疫动力学认知。
研究显示,猴痘感染后血清中和抗体呈现出典型的“先升后降”轨迹:中和抗体在急性期迅速升高; 12 个月平均中和抗体滴度约 328 ; 18 个月下降至平均 180 ,仍明显高于既往天花接种者的滴度(平均 67 )。同时,针对 A35 、 A29 、 B6 、 E8 等主要抗原的 IgG 在前 3 个月达到高峰,随后逐渐下降,但大部分康复者在 12 - 18 个月仍可检测到特异性抗体。团队分析指出:“抗体下降是机体应答自然规律,但并未完全消失,提示中和抗体在康复者 18 个月 后仍可提供一定保护。”
正痘病毒之间存在交叉保护这是科学界共识,但本研究 通过对不同毒株的交叉中和测试,研究 发现 :猴痘康复者 血清 对 MPXV IIb 与 Ib 的中和能力相近;但对痘苗病毒( VACV WR )的中和下降最明显,平均下降幅度达 3 倍以上;相应的 天花疫苗 免疫者 (即痘苗病毒免疫) 血清也可交叉中和猴痘病毒,但 中和滴度 也存在 显著的 降低;该发现直接指向一个核心问题:传统 VACV 疫苗或猴痘感染对同属正痘病毒有明显的交叉中和,但 这种交叉中和 保护力 不是 完全一致 , 会存在抗原差异性, 这种中和保护差异的大小对未来正痘病毒疫苗的研发 和免疫接种策略制定 具有重要启示意义。
研究团队 建立了猴痘 T 细胞评估平台, 系统 解析 了 MPXV 特异性 T 细胞的长期持久性: 100% 的康复者在 18 个月仍保留可检测到的 CD4 ⁺ 特异性应答; 80% 的康复者仍保留 CD8 ⁺ 应答; cTfh (循环滤泡辅助 T 细胞)持续激活,提示体液免疫的维持机制仍在运行; CD4 ⁺ T 细胞呈现显著的多功能性(同时产生 IFN-γ 、 TNF 、 IL-2 ),比天花疫苗免疫者诱导的更强。这意味着:即便抗体下降, T 细胞记忆仍可能提供长期保护,是防止重症化的关键屏障。
在 40 名患者中, 37.5% 为 HIV 感染者。研究发现:两组 ( HIV 感染者与非感染者) 在抗体滴度、 T 细胞功能、交叉中和能力等方面无显著差异; HIV 阳性患者同样可在 18 个月维持强劲免疫应答,为在 HIV 高流行人群开展疫苗接种和健康管理提供了重要依据 。值得注意的是本研究涉及的都是轻症猴痘感染者,未来重症的比较还需进一步研究。
这项研究具有三个重要意义: 1. 抗体随时间下降但未完全消失,提示未来可基于特定人群(高暴露人群、免疫脆弱者)设计精准加强策略。 2. 揭示不同分支的抗原差异,为疫苗设计提供方向,跨分支中和下降显示,下一代猴痘疫苗或需覆盖更多抗原、增强广谱性。 3. 强调 T 细胞免疫的重要性,结果提示,未来疫苗评价不应仅依赖抗体滴度,也应重视 T 细胞指标。
研究发现示意图 “ 猴痘康复者的分层免疫记忆结构 ”
团队 通过体液免疫研究与长期随访研究的结合,系统回答了猴痘免疫领域 几个重要 科学问题 : 哪些抗原最关键?抗体能否在体内真实保护?免疫能维持多久? T 细胞在保护中扮演什么角色?传统天花疫苗是否仍具效力?两项研究共同为猴痘疫苗的设计、免疫评估体系的建立与公共卫生策略提供了 重要 科学 指导 。
以上 研究由广州医科大学赵金存 / 王延群团队牵头,联合广州市 CDC 秦鹏哲 / 周丽娟团队、 广州海关技术中心 戴俊 / 张璐团队 及 深圳市第三人民医 院杨扬团队。
文章全文链接:
https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(25)00556-7
https://www.nature.com/articles/s41467-025-67266-7
制版人:十一
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