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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:本站原创 2020-08-31 19:56

2020年8月31日讯/生物谷BIOON/---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”。
图片来自Science, 2020, doi:10.1126/science.abb6143。

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。”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

1.Leah C. Katzelnick et al. Zika virus infection enhances future risk of severe dengue disease. Science, 2020, doi:10.1126/science.abb6143.

2.Hannah Clapham. Zika virus increases risk of dengue disease. Science, 2020, doi:10.1126/science.abd5922.

3.Prior Zika virus infection increases risk of severe dengue disease
https://medicalxpress.com/news/2020-08-prior-zika-virus-infection-severe.html


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