นักวิจัยแยก IgM ที่แสดงการวางตัวเป็นกลางจากหญิงตั้งครรภ์ที่ติดเชื้อไวรัส Zika

การศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ในCell Press Journal บาคาร่า แสดงให้เห็นว่าอิมมูโนโกลบูลินในพลาสมาของ isotype M (IgM) ที่ถูกกระตุ้นในระหว่างตั้งครรภ์มีศักยภาพในการทำให้ไวรัส Zika (ZIKV) เป็นกลางเป็นพิเศษ

การศึกษา: IgM เฉพาะของไวรัส Zika ที่เกิดขึ้นในการตั้งครรภ์แสดงให้เห็นถึงการวางตัวเป็นกลางที่ทรงพลังอย่างยิ่ง  เครดิตรูปภาพ: Kateryna Kon/Shutterstock.com

การศึกษา: IgM เฉพาะของไวรัส Zika ที่เกิดขึ้นในการตั้งครรภ์แสดงให้เห็นถึงการวางตัวเป็นกลางที่ทรงพลังอย่างยิ่ง เครดิตรูปภาพ: Kateryna Kon/Shutterstock.com

พื้นหลัง

การติดเชื้อ ZIKV ในระหว่างตั้งครรภ์เพิ่มความเสี่ยงของการแพร่เชื้อในแนวตั้งจากแม่สู่ลูกในครรภ์ การคุกคามที่ตามมาของการขาดดุลพัฒนาการทางระบบประสาทแต่กำเนิดส่งผลกระทบต่อทารกแรกเกิดมากถึง 14%

เช่นเดียวกับ flaviviruses อื่น ๆ การติดเชื้อ ZIKV ทำให้เกิดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของร่างกายที่โดดเด่นด้วยแอนติบอดีในซีรั่ม IgM ที่คงอยู่ การศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าแอนติบอดี IgM monoclonal (mAbs) เฉพาะ ZIKV ที่เกิดขึ้นระหว่างตั้งครรภ์เป็นองค์ประกอบที่สำคัญของภูมิคุ้มกันป้องกัน ZIKV ถึงกระนั้น การศึกษายังไม่ได้จำแนก เว็บบาคาร่า IgM mAbs เฉพาะ ZIKV เหล่านี้

เกี่ยวกับการศึกษา

ในการศึกษาครั้งนี้ นักวิจัยได้แยก IgM เฉพาะ ZIKV ของ pentameric (DH1017.IgM) จากหญิงตั้งครรภ์ที่ติดเชื้อเพื่อระบุลักษณะเฉพาะและพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับกลไกการออกฤทธิ์ของ IgM isotype ต่อ ZIKV

พวกเขาใช้ตัวอย่างเลือดจากกลุ่มสตรีมีครรภ์ที่ยืนยันการติดเชื้อ ZIKV ทางซีรั่มจากการระบาดของโรค ZIKV ในปี 2558-2559 ที่บราซิล การตรวจทางเซรุ่มวิทยายืนยันว่าผู้หญิงเหล่านี้ส่วนใหญ่เคยสัมผัสเชื้อไวรัสไข้เลือดออก (DENV) ซึ่งเรียกว่า ZIKV ทุติยภูมิมาก่อน

นักวิจัยได้รวมกรณีการติดเชื้อ ZIKV ขั้นปฐมภูมิและแปดกรณีรองในการศึกษานี้ ซึ่งพวกเขาเก็บตัวอย่างระหว่างแปดถึง 406 วันหลังการแสดงอาการ (DPS) นอกจากนี้ พวกเขายังเก็บตัวอย่างตามยาวหลายตัวอย่างจากอาสาสมัคร P73 ซึ่งมี viremia เป็นเวลานานถึง 42 DPS หญิงตั้งครรภ์ทั้งหมดในกลุ่มการศึกษามีแอนติบอดีในซีรั่มที่ทำให้เป็นกลาง ZIKV อย่างเพียงพอเมื่อคลอด

จากหมายเหตุ อาสาสมัคร 10 คนในกลุ่มนี้ยังมี IgM ในพลาสมาที่จับกับ ZIKV ซึ่งมีอยู่ถึง 406 วันหลังการติดเชื้อในอาสาสมัคร P73 ดังนั้น นักวิจัยจึงวัดระดับ IgM และ IgG ทั้งหมด, ระดับ IgG ที่จับกับ ZIKV และการวางตัวเป็นกลางของ ZIKV โดยตัวอย่างที่จับคู่หลังจากการจำลองและการพร่องของ IgM ที่เกิดขึ้นจริง ด้วยวิธีนี้ พวกเขาประเมินการมีส่วนร่วมของ IgM ในพลาสมาต่อการวางตัวเป็นกลางของ ZIKV ในหญิงตั้งครรภ์

ต่อไป นักวิจัยตรวจสอบกลุ่มเซลล์ B ของผู้เข้ารับการทดลอง P73 เพื่อค้นหาเซลล์ B ที่ผลิต IgM Abs ที่ทำให้เป็นกลางด้วย ZIKV พวกเขาจัดเรียงเซลล์ B DH1017 ดั้งเดิมจากพูลเซลล์ B ที่ไม่แยกส่วนด้วยเซลล์ B หน่วยความจำสลับคลาสและไม่ใช่คลาสควบคู่ไปกับเซลล์ B ไร้เดียงสา

นอกจากนี้ นักวิจัยได้ทำการ ศึกษา ในร่างกายเพื่อประเมินศักยภาพของ DH1017.IgM ต่อการติดเชื้อ ZIKV ในแบบจำลองเมาส์ นอกจากนี้ พวกเขาแสดงคุณลักษณะของอีพิโทป DH1017 โดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและการสร้างอนุภาคเดี่ยวขึ้นใหม่ ในที่สุด พวกเขาทำการทดลองตรวจสอบโหมด การจดจำ แอนติเจน แบบหลายวาเลนต์ ของ DH1017.IgM

ผลการศึกษา

eBook จุลชีววิทยา

eBook จุลชีววิทยาอุตสาหกรรมโฟกัส

รวบรวมบทสัมภาษณ์ บทความ และข่าวสารชั้นนำในปีที่ผ่านมา

ดาวน์โหลดสำเนาฟรี

ผลการศึกษาแสดงให้เห็นบทบาทสำคัญของ IgM Abs ในซีรั่มในการควบคุมการติดเชื้อ ZIKV ในระยะเริ่มต้น ดังนั้น นักวิจัยจึงสังเกตความสัมพันธ์ทางโลกระหว่างจุดสูงสุดของระดับ IgM ในซีรั่มในช่วงต้นของสตรีมีครรภ์ที่เข้าร่วมและการกวาดล้างการติดเชื้อ ZIKV ภายใน 10 ถึง 14 วันหลังจากเริ่มมีอาการ

แท้จริงแล้ว การปรากฏตัวตั้งแต่เนิ่นๆ เช่น ก่อนการตอบสนองของ IgG และการคงอยู่ของ IgMs ที่หมุนเวียน ช่วยให้หญิงตั้งครรภ์บรรลุการวางตัวเป็นกลางของ ZIKV อย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการทำงานมากขึ้นเพื่อสร้างความสัมพันธ์ระหว่างคุณภาพของ IgM ในพลาสมาและความละเอียดของ viremia ที่ยืดเยื้อ ตามที่สังเกตในผู้รับการทดลอง P73

ผู้เข้าร่วมรายนี้ยังมีภูมิคุ้มกัน DENV ที่มีอยู่ก่อน แต่ DH1017.IgM ไม่จับกับ DENV ซึ่งบ่งชี้ว่าไม่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองของภูมิคุ้มกันที่เรียกคืน

นอกจากนี้ ผู้เขียนไม่พบการกลายพันธุ์เพิ่มเติมหรือ DH1017.IgG mAbs ที่เปลี่ยนคลาสในเซลล์ B-lymphoblastoid DH1017.IgM (B-LCL) ซึ่งบ่งชี้ว่าเซลล์ B เหล่านี้ไม่ได้รับการผ่าเหล่าโซมาติก (SHM) และการสลับคลาสระหว่าง การขยายเซลล์หลายรอบ

เป็นไปได้ว่า B เซลล์หน่วยความจำที่แสดงออก IgM ก่อให้เกิด DH1017.IgM B-LCL ดังนั้น นักวิจัยจึงตั้งสมมติฐานว่าเซลล์ IgM+ memory B น่าจะเป็นแหล่งที่มาของ nAbs ทั้งหมดที่จับกับ virions ขึ้นอยู่กับไอโซไทป์ อย่างไรก็ตาม การศึกษาในอนาคตควรตรวจสอบว่าเป็นแหล่งของ ZIKV IgM-nAbs ที่ต้องการหรือไม่

ข้อสังเกตที่น่าสนใจอีกประการหนึ่งคือคลาสของ IgM mAbs ที่มีศักยภาพจดจำและผูกเข้ากับ epitope ในสี่ส่วนบน ZIKV ซึ่งแตกต่างจาก mAbs ที่มีศักยภาพเฉพาะ ZIKV ที่ระบุก่อนหน้านี้ ส่วนใหญ่แล้ว โครงสร้างแบบมัลติเมอร์ของไอโซไทป์ IgM ช่วยให้การจับนี้ง่ายขึ้นที่ลำดับวาเลนซ์สูง

ไมโครกราฟการสแกนแบบแคบ (NSEM) แสดงให้เห็นว่า E ไดเมอร์ห้าตัวในโดเมน II ของ ZIKV ถูกจับพร้อมกันผ่านโหมดหลายวาเลนต์ในการจดจำแอนติเจนที่จำเพาะต่อ IgM ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความได้เปรียบเชิงฟังก์ชันของ DH1017.IgM เมื่อเทียบกับไอโซไทป์ของ IgG

ไมโครกราฟ NSEM ของ ZIKV ยังแสดงการรวมตัวของ virion ต่อหน้า DH1017 IgM เป็นโหมดการทำให้เป็นกลางของไวรัสที่มีศักยภาพ ปริมาณมากกว่า DH1017 ถึงห้าเท่า IgG บรรลุผลทางชีวภาพเทียบเท่ากับ DH1017

IgM ซึ่งตรวจสอบประสิทธิภาพพิเศษเพิ่มเติมในการต่อต้านเชื้อโรคด้วยโครงสร้างใกล้เคียงซ้ำๆ เช่น ZIKV การศึกษาในอนาคตควรสำรวจว่าอีพิโทปที่นอกเหนือไปจากอีพิโทป DH1017 ยังยอมให้เกิดอันตรกิริยาแบบหลายวาเลนต์ของแอนติบอดีดังกล่าวหรือไม่ อย่างไรก็ตาม แกนสมมาตรห้าเท่าบนพื้นผิวไวเรียนยังคงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อปฏิสัมพันธ์ดังกล่าว

ข้อสรุป

การแทรกแซงการรักษาที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งปลอดภัยและง่ายต่อการปรับใช้ในหญิงตั้งครรภ์ มีความจำเป็นอย่างเร่งด่วนเพื่อลดความเสี่ยงของการแพร่เชื้อ ZIKV แต่กำเนิด นอกจากนี้ ยังมีการทดลอง ประสิทธิภาพ ของวัคซีน ZIKV อยู่ จำนวนหนึ่งเนื่องจากปริมาณการไหลเวียนต่ำ ในสถานการณ์สมมตินี้ DH1017.IgM อาจเป็นการแทรกแซงแบบพาสซีฟที่เหมาะสมสำหรับการป้องกันการติดเชื้อ ZIKV

ที่สำคัญกว่านั้น เนื่องจาก IgM mAbs ไม่สามารถถ่ายโอนข้ามรกได้ จึงไม่ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อความเป็นพิษต่อทารกในครรภ์ นอกจากนี้ ครึ่งชีวิตยังสั้นกว่า IgG mAbs อย่างมาก การทดลองทางคลินิกสำหรับ 20 IgM mAbs อยู่ในระหว่างดำเนินการ และการค้นพบเบื้องต้นบ่งชี้ถึงความปลอดภัยและความทนทานของ IgM mAbs ที่ผสมเข้าไป

อย่างไรก็ตาม การศึกษาควรดำเนินต่อไปในแบบจำลองสัตว์ตั้งท้องเพื่อประเมินว่า DH1017.IgM สามารถป้องกันการติดเชื้อของทารกในครรภ์และป้องกันความเสียหายของทารกในครรภ์โดยการลด viremia ของมารดาหรือไม่