根據多倫多大學研究人員領導的一項新研究，腸道中的免疫細胞遵循一種非典型途徑產生抗體，為抵禦病毒提供長期保護。
在這項研究中，研究人員觀察了腸道和肺部病毒感染后一種名為免疫球蛋白A（IgA）的抗體是如何產生的。 他們發現，與肺部的流感感染相比，腸道中的輪狀病毒感染與一種不同且更短的IgA產生過程相關。
這些發現發表在《細胞》雜誌上，可能有助於指導開發更好的流感、SARS-CoV-2和禽流感等呼吸
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道病毒疫苗。
雖然新冠和流感疫苗降低了疾病嚴重併發症的風險，但它們在預防初期感染方面效果較差。 為了防止感染，疫苗必須在病毒通常進入的部位——鼻子、口腔和氣道——激活強烈的免疫反應。
這種所謂的黏膜免疫依賴於IgA，它集中在呼吸道和消化道內襯的黏膜中，並通過唾液和眼淚等體液分泌。
多倫多大學Temerty醫學院免疫學教授兼系主任、該研究的資深作者詹妮弗·戈默曼表示：“如果你能產生持久的黏膜免疫反應，那就是聖杯，因為這樣你就能阻斷病毒的進入。 如果你阻斷了病毒進入，你就不會被感染，也不會傳播病毒。 ”
開發黏膜疫苗的最大挑戰之一就是
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戈默曼表示，先前的研究——包括她團隊與Sinai Health的Lunenfeld-Tanenbaum研究所主任、Temerty醫學院分子遺傳學教授安妮-克勞德·金格拉斯在2020年合作的一項研究——表明，儘管SARS-CoV-2等病毒的自然感染會產生局部免疫反應，但這些反應很快就會消退。
她說：「當我們觀察保護我們免受感染的關鍵IgA抗體時，這些抗體水準真的不會持久。 ”
與此同時，研究人員也知道，持久的疫苗誘導IgA反應是可能的。
戈默曼說：「我們知道，針對輪狀病毒和脊髓灰質炎的口服疫苗能給你終身免疫力，所以我們假設可能是口服途徑和小腸的某些特性使得IgA反應能夠長期存在。 ”
為了驗證這一假設，由博士後研究員Kei Haniuda領導的研究團隊轉向輪狀病毒感染的臨床前模型，旨在更好地瞭解病毒特異性IgA免疫反應是如何產生的。
他們發現，雖然腸道IgA反應依賴於兩種免疫細胞（T細胞和B細胞）之間的相互作用，但它跳過了一個關鍵步驟，即病毒部分首先呈遞給T細胞，從而允許更快的IgA抗體反應。
此外，針對病毒產生的IgA具有保護作用，並在初次感染后至少持續200天。
戈默曼說：“IgA反應出人意料地持久。 儘管病毒在大約10天內被清除，但反應隨時間繼續改善，因此你最終會得到非常、非常善於識別輪狀病毒的IgA抗體。 ”
她認為腸道環境可能有獨特之處——例如其解剖結構和豐富的微生物群落——使其能夠產生如此持久有效的免疫反應。 這些發現支援了口服疫苗作為預防呼吸道病毒策略的潛力，但戈默曼指出，開發口服疫苗也存在重大障礙。
基於這項工作，她最近提交了一份資金申請，以推進針對高致病性禽流感（即禽流感）的口服疫苗開發。
她的實驗室還在探索一種補充方法，利用微生物組使目前通過注射給葯的流感和新冠疫苗更加「黏膜友好」，可能帶來更強的IgA反應。
戈默曼說：「我們瞭解了免疫細胞如何被啟動，如何檢測它們，以及對它們發育至關重要的信號。 我們現在可以將這些知識應用於開發更好的疫苗。 ”
這項研究得到了加拿大衛生研究院和上原紀念基金會的支援。