新冠病毒 IgA 抗体产生的特点及作用

(整期优先)网络出版时间:2020-09-21
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新冠病毒 IgA 抗体产生的特点及作用

李峥

哈尔滨医科大学 150000

摘要:自2019年末以来,新冠病毒肺炎疫情(COVID-19)在全世界范围内爆发、流行,给全球100多个国家造成了极大的损失。为了从免疫机制上更好地控制新冠病毒的肆虐,各界科学家对感染新冠病毒后抗体产生的过程进行了分析和研究,并取得了一系列成果。IgA系病原体进入人体后的第一层黏膜免疫屏障,产生的不良炎症反应小,发病后出现早、效价高,具有阻止病毒与受体结合作用等,对防控新冠病毒有着重要意义。本文章在对部分成果的系统性总结的基础上,针对新冠病毒IgA抗体产生的特点及作用进行了整合分析与评价,期望为新冠病毒的诊断、治疗提供新理论、新思路。

关键词:新冠病毒;IgA抗体;免疫机制;新冠疫苗

  1. 新冠IgA抗体产生特点与意义

Andrea Padoan等利用化学发光分析(CLIA)和ELISA方法纵向测试了19例患者的IgA-Ab动力学指标和51例患者的IgM-Ab动力学指标[1]。发现自新冠发作6-8天以来,IgM和IgA抗体水平都有所提高,IgA-Ab在整个观察期间与IgM-Ab相比处于更高的水平,峰值时间在第20-22天。而IgM-Ab的峰值时间则在第10-12天,并在第18天以后显著性下降。相比来讲IgA-Ab在新冠发病后升高较早,峰值持续时间较长,对提高早期诊断灵敏度有一定的意义,但由于实验中缺乏常IgG抗体的检测,观测结果仍具有局限性。

中科大Huan Ma等的实验中,IgG-Ab得到了补充[2]。其根据发病后收集的时间窗,将216个血清样品的所有数据分为6组。症状发作后4-10天,IgA试剂盒的阳性诊断率最高,为88.2%,而IgM和IgG试剂盒的检出率分别为76.4%和64.7%。在症状发作后的11-41天中,RBD IgA和IgG试剂盒的阳性诊断率为99.5%。相反,IgM试剂盒以某种方式显示出相对较低的阳性诊断率,为98.5%。这些结果表明,在测试中IgA可以在早期提供更好的诊断结果。

  1. 新冠IgA抗体的作用

2.1新冠IgA抗体介导的免疫作用

广州医科大学Hai-qiong Yu等研究指出SARS-CoV-2是一种以粘膜为靶向病毒,而粘膜可以产生分泌型IgA(sIgA)并诱导强大的粘膜免疫力[3]。目前,粘膜抗新冠病毒免疫已被证明部分是由IgA介导的与病原微生物相互作用导致的,并且可以防止病原体粘附到细胞表面。但是,最近的研究还发现,sIgA能够诱导正常人肺成纤维细胞产生IL-6,IL-8,MCP-1和GM-CSF。也有人提出sIgA在促进抗体依赖性细胞毒性作用(ADCC)方面可能与IgG具有协同作用。与粘膜IgA不同的是,血清IgA的作用尚未得到充分研究。先前的研究表明,IgA可以在先天免疫细胞中介导促炎或抗炎作用,IgA与病原体交联的FcαRI结合能够传递导致吞噬作用的激活信号。

2.2新冠IgA抗体的受体阻断作用

新加坡E.-K.Tan从一个新的角度提出了IgA抗体抵抗新冠的作用机制,他的研究指出新冠病毒蛋白上的受体结合域(receptor-binding domain, RBD)可以识别由肺泡表达的人血管紧张素转化酶2(Angiotensin Converting Enzyme-2, ACE2)受体[4],当病毒的RBD与人体ACE2受体成功结合后,病原体即可成功侵入人体。而在病原体进入时,IgA是起到抵抗作用最重要的免疫球蛋白。分泌型IgA可以在SARS-CoV-2到达并结合上皮细胞之前对其进行中和,阻止病原体进一步与ACE2受体结合而产生保护作用。他由此提出经口经鼻腔粘膜内诱导IgA表达的SARS-CoV-2受体结合域靶向粘膜疫苗可能是预防COVID-19发生的治疗策略。

Ejemel M则在此基础之上进行了更深入的研究[5]。这项研究进一步细化分型,发现并鉴定了具有交叉反应的人IgA单克隆抗体MAb362。MAb362与SARS-CoV和SARS-CoV-2的S蛋白结合,并通过与人ACE2结构结合表位完全重叠来竞争性阻断病毒与人ACE2受体结合。此外,MAb362 IgA可以中和掉表达ACE2的人上皮细胞中的假型SARS-CoV和SARS-CoV-2。SARS-CoV-2特异性IgA(例如MAb362)可通过诱导呼吸系统内的粘膜免疫力(有效疫苗的潜在关键特征)来提供针对SARS-CoV-2的有效免疫力。

各种实验研究表明IgA对于新冠肺炎的诊断、治疗有着很重要的意义,期望本文可以帮助明晰新冠肺炎防控在我国的新机遇、新挑战,加快新冠肺炎相关研究进程,为新冠肺炎疫苗的研发提供新思路、新理论依据。

参考文献

[1] Padoan A, Sciacovelli L, Basso D, et al. IgA-Ab response to spike glycoprotein of SARS-CoV-2 in patients with COVID-19: A longitudinal study. Clin Chim Acta. 2020;507:164-166. doi:10.1016/j.cca.2020.04.026

[2] Ma H, Zeng W, He H, et al. Serum IgA, IgM, and IgG responses in COVID-19. Cell Mol Immunol. 2020;17(7):773-775. doi:10.1038/s41423-020-0474-z

[3] Yu H-qiong, Sun B-qing, Fang Z-fu, et al. Distinct features of SARSCoV-2-specific IgA response in COVID-19 patients. Eur Respir J 2020; in press (https://doi.org/10.1183/13993003.01526-2020)

[4] Chao YX, Rötzschke O, Tan EK. The role of IgA in COVID-19. Brain Behav Immun. 2020;87:182-183. doi:10.1016/j.bbi.2020.05.057

[5] Ejemel M, Li Q, Hou S, et al. IgA MAb blocks SARS-CoV-2 Spike-ACE2 interaction providing mucosal immunity. Preprint. bioRxiv. 2020;2020.05.15.096719. Published 2020 May 15. doi:10.1101/2020.05.15.096719

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