Unexpected pathway for IgA antibody production may help improve vaccines
由医学博士、哲学博士、罗伊和伊莱恩·帕特森医学教授、人类免疫生物学中心主任斯蒂芬妮·艾森巴特领导的科学家发现了关键的 IgA 抗体是如何通过意想不到的细胞途径产生的,这一发现可能有助于设计更有效的疫苗来预防感染,该研究最近发表在 《免疫》杂志上。
IgA 抗体在免疫中的作用
免疫球蛋白 A (IgA) 是一种抗体,是呼吸系统和消化系统器官内壁黏膜组织的第一道防线 。IgA 抗体在体液免疫中发挥作用,体液免疫中 IgA 和其他由 B 细胞产生的抗体可以抵抗并阻止感染的扩散。
然而,据艾森巴特称,诱导 IgA 特异性免疫反应,特别是通过疫苗,仍然没有成功。
“我们很擅长诱导 IgG 抗体,也就是血液中循环的抗体,但是当有东西通过鼻子进入体内或从你吃的东西中进入体内时,这些抗体并不能很好地保护你,因为这些抗体无法穿透粘膜组织,”艾森巴特说道,他同时也是医学系过敏和免疫科主任。
艾森巴特实验室之前的研究表明,IgA 抗体的诱导,或者说导致 IgA 产生的细胞事件,可能与 IgG 抗体的诱导遵循不同的步骤。这一过程被称为类别转换 ,是指活化的 B 细胞改变其免疫球蛋白抗体的产生类型,例如从 IgM 转变为 IgG。
艾森巴特说:“抗体的类别决定了它的功能,因此了解其调控方式非常重要。”
关于阶级转换的新发现
为了更好地描述这一过程,科学家们在小鼠体内诱导了抗原特异性 IgA 反应,然后利用单细胞 RNA 和 B 细胞受体 (BCR) 测序技术,研究了源自小鼠肠道粘膜组织的细胞中的 IgA 活性。
出乎意料的是,研究人员发现 IgA 抗体的产生是通过连续的类别转换实现的,即 B 细胞首先转换产生 IgG 抗体,然后 IgG 抗体再次转换产生 IgA 抗体。科学家们还在人骨髓浆细胞和鼻拭子样本中观察到了这种连续的类别转换,进一步证实了他们的发现。
艾森巴特说:“我们通常认为,传统的类别转换是指你转换到某种特定类型的抗体,然后就结束了。但这是一个不寻常的过程,你先转换到一种类型的抗体,然后再转换到另一种类型,变成 IgA。”
对疫苗研发的影响
艾森巴特表示,这些发现可能有助于开发新型粘膜疫苗, 这种疫苗可以启动二合一的免疫反应,使 B 细胞在血液和粘膜组织中同时产生 IgG 和 IgA 抗体反应。
“有了这项新发现,如果我们能够提取 IgG B 细胞并促进其进行连续的类别转换,我们也能获得 IgA。我们需要 IgA 的原因是,IgG 无法在黏膜表面中和病毒。因此,这对于我们使用黏膜疫苗进行免疫接种的方式具有更广泛的意义,而黏膜疫苗并非我们传统的免疫接种方式,”艾森巴特说道。
艾森巴特补充道:“我非常幸运能与如此优秀的合作团队共同完成这篇论文,其中包括耶鲁大学、拉霍亚研究所、哈佛大学、全美各地的科研机构以及我与亚当·威廉姆斯共同管理的实验室的密切合作者。这项工作出色地展现了我们所有科学家在不同机构和学科之间相互依存的关系。”
更多信息: Emily R. Siniscalco 等人,《顺序类别转换从 IgG1 B 细胞产生抗原特异性肠道 IgA》, 《免疫学》 (2025)。DOI :10.1016/j.immuni.2025.10.022
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