科學(xué)家們多年前就已發(fā)現(xiàn)，新生兒依靠從母親那里轉(zhuǎn)移過來的免疫成分，在一出生就開始入侵他們身體的病原體的攻擊下生存下來。最終，孩子們發(fā)展出自己的免疫系統(tǒng)，這是通過自然暴露于病毒和細(xì)菌中而建立起來的，并通過一系列成熟的兒童疫苗來增強(qiáng)。但與此同時(shí)，抗體是母親保護(hù)孩子安全的最重要的禮物之一。

如今，一項(xiàng)意義深遠(yuǎn)的新研究對(duì)母親提供的早期免疫實(shí)際上是如何起發(fā)揮作用的，以及這些信息對(duì)防止各種傳染病引起的死亡和殘疾意味著什么，提供了一個(gè)令人驚訝的解釋。這些發(fā)現(xiàn)表明，科學(xué)家們可能能夠模擬懷孕母親產(chǎn)生的增強(qiáng)的抗體來制造治療疾病的新藥物和預(yù)防疾病的改進(jìn)疫苗。相關(guān)研究結(jié)果于2022年6月8日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Pregnancy enables antibody protection against intracellular infection”。

論文通訊作者、辛辛那提兒童醫(yī)院傳染病科的Sing Sing Way博士說，“多年來，科學(xué)家們認(rèn)為，抗體不能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。它們沒有這種進(jìn)入所必需必要的分子機(jī)器。因此，完全生活在細(xì)胞內(nèi)的病原體引起的感染被認(rèn)為對(duì)基于抗體的療法是不可見的。我們的研究結(jié)果表明，懷孕改變了附著在抗體上的某些糖的結(jié)構(gòu)，這使它們能夠保護(hù)嬰兒免受更廣泛的病原體的感染?！?/p>

論文第一作者、辛辛那提兒童醫(yī)院新生兒科的John Erickson博士說，“母嬰關(guān)系是如此特別。這是母親和嬰兒之間的親密聯(lián)系?！?/p>

Erickson繼續(xù)說，“這種特殊的聯(lián)系從嬰兒在子宮里時(shí)就開始了，并在出生后繼續(xù)保持。我喜歡在我們的新生兒護(hù)理部門看到母親和他們的嬰兒之間的親密關(guān)系。這一發(fā)現(xiàn)為開拓能夠?qū)ｉT針對(duì)懷孕母親和新生嬰兒體內(nèi)感染的新療法鋪平了道路。我相信這些發(fā)現(xiàn)也將對(duì)其他領(lǐng)域的抗體療法產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響?！?/p>

母體如何制造超級(jí)抗體

這項(xiàng)新研究確定了哪種特定的糖在懷孕期間發(fā)生了變化，以及這種變化是如何和何時(shí)發(fā)生的。在懷孕期間，“乙?；毙问降耐僖核幔ǜ街诳贵w上的糖之一）轉(zhuǎn)變?yōu)椤叭ヒ阴；毙问?。這種非常微妙的分子變化使得免疫球蛋白G（IgG）---人體最常見的抗體類型---發(fā)揮了更大的保護(hù)作用，通過專門對(duì)去乙酰化糖作出反應(yīng)的受體來刺激免疫力。

Way說，“這種變化是允許母體抗體保護(hù)嬰兒免受細(xì)胞內(nèi)感染的分子開關(guān)?！盓rickson補(bǔ)充說，“母體似乎總是最了解情況。”

增強(qiáng)的抗體可以在實(shí)驗(yàn)室里產(chǎn)生

利用先進(jìn)的質(zhì)譜技術(shù)和其他方法，這些作者確定了處女小鼠與懷孕小鼠體內(nèi)抗體的關(guān)鍵生化差異。他們還確定了在懷孕期間自然表達(dá)的推動(dòng)這種轉(zhuǎn)變的酶。

此外，他們通過向經(jīng)過基因編輯缺乏從抗體中去除乙?；栽鰪?qiáng)保護(hù)的能力的母鼠所生的幼鼠提供實(shí)驗(yàn)室培育的健康懷孕小鼠的抗體，成功地恢復(fù)了失去的免疫保護(hù)。

這個(gè)示意圖說明胎兒獲得母體抗體。這項(xiàng)新的研究表明，抗體在懷孕期間通過唾液酸殘基去乙?；M(jìn)行保護(hù)性轉(zhuǎn)換，從而讓免疫調(diào)節(jié)受體的天然配體暴露出來以擴(kuò)大抗體保護(hù)胎兒免受感染的方式。這些結(jié)果將幫助科學(xué)家們產(chǎn)生更強(qiáng)大的抗體來治療各種疾病。圖片來自Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-04816-9。

數(shù)以百計(jì)的單克隆抗體已經(jīng)被生產(chǎn)出來，作為各種疾病---包括癌癥、哮喘、多發(fā)性硬化癥，以及難以擺脫的病毒和細(xì)菌感染---的潛在治療方法，包括為COVID-19快速開發(fā)的新療法。有些單克隆抗體已經(jīng)被美國(guó)食品藥品管理局（FDA）批準(zhǔn)，還有許多正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)，有些則未能顯示出強(qiáng)大的治療效果。

Way說，懷孕期間自然發(fā)生的抗體分子變化可以被復(fù)制，從而改變抗體刺激免疫系統(tǒng)的方式以微調(diào)其效果。這有可能導(dǎo)致對(duì)包括人類免疫缺陷病毒（HIV）和呼吸道合胞病毒（RSV）在內(nèi)的其他細(xì)胞內(nèi)病原體引起的感染的改進(jìn)治療。

加快疫苗開發(fā)的另一個(gè)原因

Erickson說，“我們多年來一直知道母乳喂養(yǎng)的許多深遠(yuǎn)好處。一個(gè)主要因素是母乳中的抗體轉(zhuǎn)移?！?/p>

這項(xiàng)新的研究表明，這種分子開關(guān)在哺乳期母體體內(nèi)持續(xù)存在，因此具有增強(qiáng)保護(hù)范圍的抗體也會(huì)通過母乳轉(zhuǎn)移給嬰兒。

此外，Way說，這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了育齡女性接種所有可用疫苗的重要性---以及科學(xué)家們需要開發(fā)更多疫苗來預(yù)防懷孕期間女性或新生兒中特別明顯的感染。

Way說，“這種免疫力需要存在于母親體內(nèi)，才能轉(zhuǎn)移到她的孩子身上。沒有自然暴露或通過接種疫苗獲得的免疫力，當(dāng)懷孕期間這種分子開關(guān)開啟時(shí)，它就不會(huì)發(fā)揮作用?！?/p>

辛辛那提兒童醫(yī)院針對(duì)這種抗體唾液酸修飾提交了一項(xiàng)專利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/US2022/018847，發(fā)明人為John Erickson和Sing Sing Way。（生物谷 Bioon.com）

參考資料：

John J. Erickson et al. Pregnancy enables antibody protection against intracellular infection. Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-04816-9.