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狂犬病致死率极高，疫苗接种是预防关键。研究人员针对反复接种狂犬病疫苗展开研究，分析抗体库发现加强免疫显著提升中和活性，多靶向位点 III，且相关抗体有分子趋同特征。这为优化疫苗设计、提升免疫效果提供依据。
狂犬病，一种由狂犬病毒（RABV）引发的人畜共患传染病，致死率近乎 100%。全球每年约 59000 人因狂犬病丧生，大多集中在非洲和亚洲。目前，接种疫苗是预防狂犬病的有效手段，不过，人们需要反复接种灭活疫苗，才能让体内的中和抗体滴度达到足以抵御病毒的水平（0.5 国际单位 /mL）。然而，此前对于接种疫苗后产生的中和抗体的全面分析，大多局限于血清学层面，其背后的分子机制仍不清晰。在这样的背景下，来自日本早稻田大学、日本国立传染病研究所、泰国清迈大学等多个研究机构的研究人员，开展了一项深入研究，相关成果发表在《npj Vaccines》上。
为探究反复接种狂犬病疫苗后中和抗体的分子机制，研究人员进行了一系列实验。在样本选择上，他们招募了 20 名医护人员，这些人员均接种过灭活狂犬病疫苗（PVRV，SPEEDA?），并被分为初次接种组（n=10）和加强接种组（n=10），研究人员纵向收集他们的血液样本。实验中运用了多种关键技术方法，如通过流式细胞术（Flow cytometry）对 RABV - G 结合的 Bmem细胞进行检测和分析，利用单细胞培养和测序技术研究抗体的中和活性、识别表位以及免疫球蛋白基因的使用情况，借助 ELISA 技术测定 RABV - G 结合 IgG 滴度和位点特异性 IgG 滴度等。
研究结果显示：
- RABV - G 位点 III 是疫苗诱导中和抗体的免疫优势表位：通过 ELISA 检测血浆抗体发现，加强接种后 RABV - G IgG 滴度大幅提升（增加 33 倍），而亲和力指数仅适度增加（1.4 倍）。竞争分析表明，位点 III 抗体在接种后显著增加，是疫苗诱导的 RABV - G 抗体中的免疫优势表位。
- 加强接种后 Bmem细胞库中和效力显著增强：对 RABV - G 结合的 IgG+Bmem细胞进行单细胞培养分析，初次接种组仅有 23% 的 IgG 克隆显示出可检测的中和活性，而加强接种组这一比例高达 95%，且其中和效力（IC50：31.0 ng/mL）比初次接种组高 100 多倍，同时加强接种组的体细胞高频突变数量也显著增加。
- 加强接种后 Bmem细胞库主要识别位点 III：通过竞争 ELISA 确定 Bmem来源的 IgG 克隆结合表位，发现加强接种组大多数 IgG 克隆可归类到位点 I、II 或 III，其中针对位点 III 的 IgG 克隆最多，约占一半，这表明加强接种诱导的中和抗体主要靶向 RABV - G 上的位点 III。
- 位点 III 导向的 Bmem细胞趋同使用 V 基因：分析 VH/VL基因使用情况发现，约 72.4% 的位点 III 抗体由 IGHV3 - 30 基因编码，且位点 III 抗体的中和效力与结合能力相关，同源抗体反应可能增强了这种关联，提升了中和效力。
- 趋同抗体通过亲水性和短互补决定区（CDR）识别位点 III：计算发现位点 II 和 III 是亲水性表位，IGHV3 - 30 编码抗体的 CDR - H2 更亲水，CDR - L1、L3 和 H3 更短，形成更扁平的互补决定区（paratope），这更适合识别位点 III 的平坦、崎岖表面。
- 趋同抗体通过静电互补识别位点 III：计算分子表面静电势发现，位点 III 比其他表位更具负电性，IGHV3 - 30 抗体的部分 CDR - H1 和 CDR - H2 更具正电性，在抗体 - 抗原界面形成静电互补。
- 超强中和抗体结合位点 III 的关键氨基酸：对超强中和抗体 4G9 进行突变分析，发现 CDR - H3 中的 Tyr 和带电荷的 Asp 残基对位点 III 识别至关重要，这些氨基酸的突变会显著降低抗体与位点 III 的结合能力。
研究结论和讨论部分指出，反复接种狂犬病灭活疫苗的主要目的是快速诱导中和抗体达到保护阈值。本研究发现加强接种能显著提升中和抗体的结合亲和力和中和效力，且加强接种后抗体主要靶向位点 III。位点 III 导向的抗体高度趋同，主要由 IGHV3 - 30 基因编码，其亲水性 CDR - H2、较短的 paratope 以及静电互补特性使其更适合识别位点 III。此外，研究还发现 CDR - H3 中的 Tyr 残基对位点 III 结合至关重要。该研究明确了灭活狂犬病疫苗诱导中和抗体产生的机制，表明减少接种剂量也能产生有效中和抗体，为未来狂犬病预防提供了重要依据。同时，研究也存在一定局限性，如样本队列规模较小、性别比例不平衡等，未来研究可进一步优化。总体而言，这项研究对理解狂犬病疫苗免疫机制、优化疫苗设计以及指导狂犬病防控具有重要意义。
