KẾT QUẢ
Kháng thể liên kết FcγR và cố định bổ thể được hình thành đối với nhiều kháng nguyên Plasmodium vivax ở trẻ nhỏ
Để định lượng các kháng thể chức năng đặc hiệu đích có liên quan đến miễn dịch bảo vệ, họ đã phát triển một xét nghiệm đa mồi dựa trên hạt tốc độ cao cao sử dụng công nghệ Luminex xMAP, cho phép đo đồng thời các kháng thể liên kết FcγR và cố định bổ thể đối với nhiều kháng nguyên P. vivax. Các kháng nguyên tái tổ hợp của P. vivax được gắn kết với các hạt vi cầu từ tínhở nồng độ tối ưu. Trong nghiên cứuđã chọn một bộ gồm 30 kháng nguyên (Bảng S1) dựa trên các tiêu chí: (1) Các protein trước đây được xác định là protein KST non và thoa trùng và các protein khác được dự đoán biểu hiện trên bề mặt KST nhưng chưa được xác nhận đầy đủ; (2) Các protein có tính sinh miễn dịch đã được chứng minh là mục tiêu đích của miễn dịch thu được (IgG) trong các nghiên cứu trước đó. Chúng bao gồm một số protein có chức năng đã biết hoặc có khả năng tham gia vào quá trình xâm nhiễm tế bào vật chủ của KST non hoặc thoa trùng. Tuy nhiên, hiện đang thiếu hụt trầm trọng dữ liệu về chức năng của các protein P. vivax.
Họ đã kiểm tra các kháng nguyên trong bộ mẫu để tìm các kháng thể có chức năng liên quan đến miễn dịch bảo vệ. Cụ thể là khả năng tương tác và liên kết với các loại thụ thể Fcγ hoạt hóa tham gia vào các chức năng tác động tế bào: FcγRI, FcγRIIa và FcγRIIIa. Hai loại thụ thể Fcγ sau là các thụ thể ái lực thấp, có khả năng liên kết với các phức hợp kháng nguyên-kháng thể.Họ cũng kiểm tra khả năng các kháng thể nhắm vào các kháng nguyên P. vivax này trong việc cố định thành phần bổ thể huyết thanh C1q, bước đầu tiên trong con đường hoạt hóa cổ điển của hệ thống bổ thể qua trung gian kháng thể; cố định C1q có mối tương quan với sự hình thành phức hợp tấn công màng.
Hình 1. Kháng thể liên kết FcγR và các kháng thể cố định bổ thể được hình thành chống lại các kháng nguyên của P. vivax.
Định lượng sự liên kết FcγRI, FcγRIIa và FcγRIIIa qua trung gian kháng thể bằng cách dùng các kháng thể trong các mẫu huyết tương thu được từ một nghiên cứu đoàn hệ theo dõi dọc gồm trẻ nhỏ từ Papua New Guinea (PNG) tiếp xúc với P. vivax (n = 188; các mẫu được thu thập tại thời điểm tuyển chọn vào nghiên cứu) (Hình 1A; STAR Methods, Bảng S2). Những kết quả này được so sánh với hoạt tính liên kết FcγR của các mẫu từ những người hiến tặng chưa từng mắc sốt rét (n = 20). Dữ liệu được trình bày dưới dạng độ thay đổi (fold-change) về cường độ huỳnh quang trung bình (mean fluorescent intensity - MFI) các mẫu kháng thể PNG so với người hiến tặng chưa từng mắc sốt rét.
Quan sát thấy sự liên kết FcγR đáng kể với các kháng thể từ trẻ em PNG đối với hầu hết kháng nguyên. Kháng thể từ trẻ em cho thấy khả năng liên kết với FcγRI cao hơn đáng kể đối với tất cả kháng nguyên P. vivax được kiểm tra, ngoại trừ Pv-fam-a (PVX_088820), so với kháng thể từ những người hiến tặng đối chứng chưa từng mắc sốt rét (p< 0,01) (Hình 1B và S1A). Kháng thể từ trẻ em PNG có khả năng liên kết cao hơn đáng kể với FcγRIIa và FcγRIIIa so với các đối chứng chưa từng mắc sốt rét đối với lần lượt 20/30 và 17/30 kháng nguyên P. vivax (Hình 1B, S1B và S1C). Hoạt tính liên kết FcγRI có tỷ lệ hiện mắc huyết thanh cao nhất trong nghiên cứu đoàn hệ trẻ em PNG: Đối với 29/30 kháng nguyên, tỷ lệ hiện mắc huyết thanh là >30% (dao động 15-88%). Đối với liên kết FcγRIIa, 11/30 kháng nguyên có tỷ lệ hiện mắc huyết thanh >30% (dao động từ 10-76%) và đối với liên kết FcγRIIIa chỉ có 5/30 kháng nguyên có tỷ lệ hiện mắc huyết thanh >30% (dao động từ 3-80%). Kháng nguyên có tỷ lệ hiện mắc huyết thanh cao nhất là RBP2b đối với tất cả thụ thể Fcγ (lần lượt 88%, 76% và 80%). Đã định lượng sự cố định C1q bởi các kháng thể ở cùng nhóm trẻ em đó (n = 188), để so sánh với những người hiến tặng chưa từng mắc sốt rét (n = 20). Các kháng thể cố định bổ thể rất phổ biến ở trẻ em PNG, với tỷ lệ hiện mắc huyết thanh > 90% đối với hầu hết các kháng nguyên (27/30), và mức độ cố định C1q cao hơn có ý nghĩa thống kê so với những cá nhân chưa từng mắc sốt rét đối với tất cả 30 kháng nguyên (Hình 1B và S2).
Từ các phân tích này, chúng tôi đã xác định được những kháng nguyên đích tiêu biểu nhất cho từng loại kháng thể chức năng (mức độ thay đổi gấp nhiều lần ở mức cao, trung bình, thấp hoặc không có ý nghĩa), cũng như các kháng nguyên là mục tiêu tiêu biểu nhất của đa chức năng (Hình 1C). Ba mục tiêu tiêu biểu nhất bao gồm protein bề mặt ký sinh trùng non (MSP)1-19, MSP8 và protein liên kết hồng cầu lưới (reticulocyte-binding protein - RBP)2b đối với sự liên kết FcγRI; RBP2b, MSP1-19 và kháng nguyên màng liên quan đến rhoptry (rhoptry-associated membrane antigen - RAMA) đối với sự liên kết FcγRIIa; RBP2b, MSP1-19 và protein cổ rhoptry 2 (RON2) đối với sự liên kết FcγRIIIa; và MSP5, PVX_101530 cùng Pv-fam-a (PVX_112670) đối với sự cố định C1q.
Khi xem xét tất cả chức năng (kết hợp liên kết FcγR và cố định C1q), RBP2b, MSP1-19, RON2, RAMA và MSP8 là năm mục tiêu tiêu biểu nhất của các phản ứng kháng thể đa chức năng (Hình 1C). Những kết quả này cho thấy các phản ứng kháng thể chức năng liên kết FcγR và cố định bổ thể được hình thành đối với nhiều kháng nguyên của P. vivax, trong đó một nhóm các kháng nguyên là mục tiêu tiêu biểu hơn của nhiều chức năng kháng thể.
Các mục tiêu đặc hiệu của kháng thể có hoạt tính liên kết FcγR có liên quan đến khả năng bảo vệ chống lại bệnh sốt rét do P. vivax.
Thông qua nghiên cứu dọc trên trẻ em, họ đã xem xét liệu sự liên kết FcγR qua trung gian kháng thể có liên quan tiềm năng với việc giảm nguy cơ mắc sốt rét lâm sàng do P. vivax trong quá trình theo dõi hay không (được định nghĩa là sốt kèm theo mật độ KST>500/μL) đối với mỗi kháng nguyên (sử dụng khung phân tích nhân quả được trình bày trong Hình S3). Các cá nhân được phân loại là nhóm đáp ứng cao, trung cấp hoặc thấp dựa trên các tam phân vị (tertiles) đối với kháng thể liên kết FcγR cho từng kháng nguyên P. vivax được thử nghiệm. Sử dụng mô hình phương trình ước lượng tổng quát (generalized estimating equation - GEE) nhị thức âm, đã xác định tỉ số tỉ lệ mới mắc đã hiệu chỉnh (adjusted incidence rate ratios - aIRRs) đối với sốt rét lâm sàng do P. vivax trong số 188 trẻ em được theo dõi trong khoảng thời gian 16 tháng. So sánh nhóm đáp ứng cao và trung cấp với nhóm đáp ứng thấp đối với các kháng thể liên kết FcγRI-, FcγRIIa- và FcγRIIIa cho mỗi loại trong số 30 kháng nguyên P. vivax. Mô hình đã tính đến các biến gây nhiễu về độ tuổi, mùa, nơi cư trú và mức độ phơi nhiễm (được ước tính bằng áp lực nhiễm trùng phân tử (molecular force of infection).
Đối với tất cả loại FcγR, có nhiều kháng nguyên mà sự liên kết FcγR cao có liên quan đến việc giảm nguy cơ mắc bệnh sốt rét P. vivax, gợi ý vai trò của cơ chế qua trung gian FcγR trong miễn dịch chống P. vivax. Các kháng thể liên kết FcγRI cao có liên quan đến việc giảm đáng kể nguy cơ mắc sốt rét lâm sàng P. vivax đối với 19/30 kháng nguyên (Hình 2A; Bảng S3). Chỉ số aIRRs dao động từ 0,45 đến 1,04, và đối với 29/30 kháng nguyên, nguy cơ mắc sốt rét lâm sàng do P. vivax giảm ≥20% (aIRR ≤ 0,8). 5 kháng nguyên có mối liên quan bảo vệ mạnh nhất (theo thứ tự) là Pv-fam-a (PVX_112670) (giảm 55% nguy cơ; aIRR 0,45; khoảng tin cậy [CI] 95% 0,30-0,67; p < 0,001), RON2 (0,48; 0,30-0,77; p = 0,002), MSP3α (0,52; 0,35-0,78; p = 0,002), RBP2b (0,53; 0,36-0,80; p = 0,002), và MSP7B (0,54; 0,36-0,82; p = 0,004).
Hình 2. Kháng thể liên kết FcγR có liên quan khả năng bảo vệ khỏi bệnh sốt rét P. vivax
Đối với FcγRIIa, có 12 kháng nguyên mà hoạt tính cao có liên quan đến việc giảm đáng kể nguy cơ mắc sốt rét lâm sàng do P. vivax và nhóm đáp ứng cao có mức giảm nguy cơ mắc P. vivax ≥20% đối với 20/30 kháng nguyên. 5 kháng nguyên liên quan mạnh nhất đến sự bảo vệ là RON2 (aIRR 0,44; khoảng tin cậy 95% 0,29-0,68; p <0,001), MSP3β (0,54; 0,37-0,77; p = 0,001), Phức hợp vận chuyển các protein xuất khẩu của Plasmodium (Plasmodium Translocon of Exported proteins - PTEX)-150 (0,55; 0,37-0,80; p = 0,002), PVX_091710 (0,58; 0,37-0,90; p = 0,016) và Pv-fam-a (PVX_125728) (0,58; 0,40-0,84; p = 0,004) (Hình 2B; Bảng S3).
Một tỉ lệ nhỏ hơn các kháng nguyên cho thấy mối liên quaný nghĩa với sự bảo vệ đối với FcγRIIIa (7/30). Hoạt tính liên kết FcγRIIIa cao với 8 kháng nguyên liên quan đến giảm ≥ 20% nguy cơ mắc sốt rét lâm sàng do P. vivax và 5 kháng nguyên có mối liên quan mạnh nhất là RON2 (aIRR 0,52; CI95% 0,35-0,77; p = 0,001), MSP3α (0,61; 0,40-0,92; p=0,020), Pv-fam-a (PVX_090265) (0,61; 0,41-0,91; p = 0,017), protein 2 liên quan đến sự xâm nhập của thoa trùng (SIAP2) (0,62; 0,40-0,98; p = 0,040) và PTEX150 (0,62; 0,44-0,95; p = 0,029) (Hình 2C; Bảng S3). Họ đã đưa ra giả thuyết rằng các mối liên quan bảo vệ cao hơn có thể được quan sát thấy với các tổ hợp kháng nguyên. Để khám phá điều này, họ đã chọn ra 3 kháng nguyên liên quan mạnh nhất đến sự bảo vệ cho từng loại FcγR và so sánh những cá nhân thuộc nhóm đáp ứng cao với những người thuộc nhóm đáp ứng thấp đối với cả 3 kháng nguyên này. Cường độ mối liên quan ở những người đáp ứng cao với các tổ hợp 3 kháng nguyên hàng đầu có xu hướng cao hơn so với cường độ quan sát được ở các kháng nguyên riêng lẻ (Hình 2A–2C và S4A–S4C; Bảng S4). Những kết quả này gợi ý rằng sự liên kết FcγR bởi các kháng thể đóng một vai trò trong miễn dịch đối với sốt rét do P. vivax và xác định các mục tiêu cụ thể của các kháng thể này trong miễn dịch bảo vệ.
Sự cố định bổ thể bởi các kháng thể đặc hiệu kháng nguyên có liên quan đến khả năng bảo vệ chống lại bệnh sốt rét do P. vivax
Đã xác định được các kháng nguyên đặc hiệu mà sự cố định bổ thể qua trung gian kháng thể liên quan triển vọng với việc giảm nguy cơ mắc sốt rét lâm sàng do P. vivax. Đối với 23/30 kháng nguyên, hoạt tính cố định C1q cao liên quan đến việc giảm ≥20% nguy cơ mắc sốt rét lâm sàng do P. vivax so với hoạt tính thấp. Tuy nhiên, không phải tất cả đều được coi là có ý nghĩa thống kê. Các kháng nguyên có 5 mối liên quan bảo vệ mạnh nhất là MSP5 (aIRR 0,58; CI95%: 0,40-0,86; p = 0,006), RON2 (0,61; 0,41-0,91; p = 0,017), RBP2b (0,62; 0,43-0,91; p = 0,015), Pv-fam-a (PVX_092990) (0,62; 0,42–0,93; p = 0,021), và Pv-fam-a (PVX_125728) (0,63; 0,42–0,94; p = 0,023) (Hình 3A; Bảng S3).
Để hiểu rõ hơn về vai trò tiềm năng của các kháng thể cố định bổ thể trong miễn dịch bảo vệ, họ đã xem xét mối liên quan bảo vệ cho một tổ hợp các đáp ứng đặc hiệu kháng nguyên bằng cách sử dụng 3 kháng nguyên có mối liên quan bảo vệ riêng lẻ mạnh nhất. Những người đáp ứng cao đối với các kháng thể cố định C1q cho một tổ hợp của 3 kháng nguyên hàng đầu (MSP5, RON2 và RBP2b; tất cả đều là các kháng nguyên ký sinh trùng non ) có mối liên quan bảo vệ mạnh hơn đáng kể so với những gì được thấy ở các kháng nguyên bảo vệ riêng lẻ mạnh nhất (đáp ứng kết hợp aIRR 0,23; so với đáp ứng riêng MSP5 aIRR 0,58, RON2 aIRR 0,61, và RBP2b aIRR 0,62) (Hình 3A và S4D; Bảng S4). Những kết quả này hỗ trợ cho một vai trò tiềm năng của các kháng thể cố định bổ thể trong miễn dịch bảo vệ và xác định các kháng nguyên được nhắm mục tiêu bởi các kháng thể bảo vệ.
Hình 3. Các kháng thể cố định bổ thể có liên quan đến khả năng bảo vệ khỏi sốt rét lâm sàng do P. vivax và các phân lớp IgG1 và IgG3 là yếu tố thúc đẩy chính của các đáp ứng kháng thể chức năng
IgG đặc hiệu kháng nguyên và các phân lớp IgG là những yếu tố thúc đẩy chính các đáp ứng kháng thể chức năng
Các nhà đã nghiên cứu các loại kháng thể là những yếu tố thúc đẩy chính của hoạt tính liên kết FcγR và cố định bổ thể đối với những kháng nguyên có mối liên quan bảo vệ mạnh nhất. Các tương tác liên kết FcγR chỉ được điều hòa trung gian bởi IgG, trong khi cố định bổ thể có thể được điều hòa trung gian bởi cả IgG và IgM. Trong số các phân lớp IgG, IgG1 và IgG3 là những chất trung gian chính của tương tác cố định bổ thể và FcγR.33. Các mô hình hồi quy tuyến tính đã được dùng để phân tích mối quan hệ giữa các loại kháng thể và các hoạt tính chức năng. Phân tích ở đây tập trung vào năm kháng nguyên có mối liên quan mạnh nhất với sự bảo vệ cho từng chức năng kháng thể.
Hình 4. Đáp ứng kháng thể đối với các kháng nguyên của P. vivax có sự tương quan và đồng hình thành khác nhau
Trước hết, đã định lượng các đáp ứng phân lớp IgG cho thấy IgG1 cao hơn đáng kể so với IgG3 ở trẻ em đối với tất cả kháng nguyên được kiểm tra (Hình 3B và S4E). Đối với hoạt tính liên kết FcγRI, IgG1 và IgG3 là những yếu tố quyết định hoạt tính có ý nghĩa đối với cả 5 kháng nguyên bảo vệ tốt nhất, ngoại trừ RBP2b, vốn không có ý nghĩa đối với IgG3 (Hình 3C). Cường độ của các mối liên quan cũng cao hơn đối với IgG1 ở tất cả kháng nguyên. Đối với sự liên kết FcγRIIa và FcγRIIIa, cả IgG1 và IgG3 đều là những yếu tố quyết định hoạt tính có ý nghĩa, ngoại trừ IgG3 vốn không có ý nghĩa đối với hai kháng nguyên Pv-fam-a cho FcγRIII. Đối với các kháng thể cố định bổ thể, IgG có tương quan thuận với hoạt tính đối với 5 kháng nguyên hàng đầu (chỉ có ý nghĩa thống kê đối với RBP2b và RON2). Trong khi đó, IgM không phải là yếu tố quyết định chính của hoạt tính cố định bổ thể đối với bất kỳ kháng nguyên nào trong số này; 4/5 hệ số có giá trị âm đối với IgM (Bảng S5). IgG1 tương quan thuận đối với 4 kháng nguyên và IgG3 tương quan thuận đối với 4 kháng nguyên, nhưng chỉ có ý nghĩa thống kê rõ rệt lần lượt đối với 3 và 2 kháng nguyên (Hình 3C). Kết quả này gợi ý rằng IgG là yếu tố thúc đẩy chính của sự cố định bổ thể với cả hai phân lớp đều đóng một vai trò nhất định.
Phân tích mạng lưới tất cả hoạt tính liên kết FcγR và cố định bổ thể, IgG và IgM, đối với cả 30 kháng nguyên cho thấy các kháng nguyên thường tập hợp lại với nhau cho một loại kháng thể nhất định (Hình 4A). Điều này đặc biệt nổi bật đối với các đáp ứng C1q, FcγRI, IgG và IgM. Đối với FcγRIIa và FcγRIIIa, các đáp ứng với các kháng nguyên khác nhau tập hợp kém chặt chẽ hơn. Hơn nữa, các đáp ứng FcγR tập hợp gần nhau hơn và gần với IgG hơn so với sự cố định C1q hoặc IgM. Trên tất cả các kháng nguyên, mối tương quan giữa các hoạt tính liên kết FcγR khác nhau là có ý nghĩa và thường cao hơn so với mối tương quan giữa hoạt tính cố định bổ thể và liên kết FcγR (Hình 4B). Tuy nhiên, cường độ tương quan có sự biến đổi đáng kể trên danh mục các kháng nguyên cho thấy sự khác biệt trong việc đồng hình thành hoạt tính liên kết FcγR khác nhau giữa các kháng nguyên.
Sự liên kết FcγRI đối với các kháng nguyên khác nhau tập hợp chặt chẽ với IgG (Hình 4A), được phản ánh qua các hệ số tương quan nhìn chung cao giữa FcγRI so với IgG (Hình 4C). Các hệ số tương quan ở mức trung bình đến cao đối với IgG so với FcγRIIa và FcγRIIIa và cho thấy sự biến đổi nhiều hơn về cường độ tương quan so với những gì được thấy ở FcγRI. Nhìn chung, các kết quả gợi ý rằng các hoạt tính liên kết FcγR khác nhau thường được đồng hình thành với nhau mạnh mẽ hơn so với sự cố định bổ thể, phản ánh các cơ chế bảo vệ khác nhau.
Các phân tích sâu cho thấy mức độ đồng hình thành của các kháng thể đối với các kháng nguyên khác nhau. Trên 30 kháng nguyên đã quan sát thấy các mối tương quan từ yếu đến mạnh giữa các kháng nguyên đối với từng loại FcγR: Phạm vi hệ số rho của Spearman từ 0,17-0,80 đối với FcγRI (Hình S5A), r = 0,23-0,76 đối với FcγRIIa (Hình S5B), và r = 0,25-0,70 đối với FcγRIIIa (Hình S6A). Sự cố định bổ thể giữa các kháng nguyên khác nhau có mối tương quan từ trung bình đến rất mạnh (r = 0,51-0,91) (Hình S6B). Sự biến thiên trong các mối tương quan giữa các thông số có thể phản ánh sự khác biệt về tốc độ hình thành các đáp ứng đối với các kháng nguyên khác nhau. Các đáp ứng có độ tương quan cao có thể phản ánh các kháng nguyên có cách thức trình diện tương tự đối với hệ thống miễn dịch.Những kết quả này cho thấy IgG1 và IgG3 là những yếu tố thúc đẩy chính của hoạt tính kháng thể chức năng và đáp ứng đặc hiệu kháng nguyên tập hợp theo loại kháng thể, với các hoạt tính liên kết FcγR tương quan với nhau mạnh hơn so với sự cố định bổ thể, gợi ý về các cơ chế bảo vệ khác nhau.
Đáp ứng kháng thể đối với các tổ hợp kháng nguyên đặc hiệu có liên quan mạnh đến khả năng bảo vệ khỏi bệnh sốt rét do P. vivax
Để xác định liệu khả năng bảo vệ tối đa có phải là kết quả từ các đáp ứng đối với các tổ hợp kháng nguyên cụ thể hay không, chúng tôi đã xem xét các mối liên quan bảo vệ cho các đáp ứng kết hợp với nhiều kháng nguyên cho từng thông số kháng thể chức năng: liên kết FcγR và cố định bổ thể. Chúng tôi hướng tới việc xác định các kháng nguyên trong các tổ hợp có mối liên quan bảo vệ mạnh nhất, cung cấp những hiểu biết có thể định hướng cho việc phát triển vắc-xin hoặc phát triển các công cụ chỉ điểm sinh học để định lượng miễn dịch trong quần thể. Để giải quyết vấn đề này, các đáp ứng đặc hiệu kháng nguyên đã được nhóm thành tất cả các tổ hợp đáp ứng khả dĩ của 2, 3 và 4 kháng nguyên (lần lượt là 435, 4.061 và 27.415 tổ hợp) cho từng loại kháng thể chức năng và chỉ số aIRRs được tính toán cho mỗi tổ hợp. Chúng tôi lập luận rằng các tổ hợp lên đến 3 hoặc 4 kháng nguyên là khả thi trong phát triển vaccine.
Các mối liên quan bảo vệ cao nhất được quan sát thấy ở các tổ hợp kháng nguyên cụ thể và cao hơn so với các kháng nguyên riêng lẻ. Nhìn chung, các mối liên quan bảo vệ tăng lên khi quy mô tổ hợp tăng lên đến mức tổ hợp 3 kháng nguyên (Hình 5). Đối với FcγRI, giá trị trung vị (và phạm vi) của aIRRs cho 50 tổ hợp bảo vệ hàng đầu của 2, 3 và 4 kháng nguyên lần lượt là 0,51 (0,39-0,54), 0,25 (0,14-0,28) và 0,24 (0,03-0,26). Đáng chú ý là các tổ hợp cụ thể của 3 hoặc 4 kháng nguyên có mối liên quan bảo vệ rất cao (lên đến 97%). Ngược lại, giá trị trung vị của aIRRs cho 30 kháng nguyên được đánh giá riêng lẻ thấp hơn so với các tổ hợp (0,64 [0,45-1,04]) (Hình 5). Các mô hình tương tự cũng được ghi nhận đối với FcγRIIa và FcγRIIIa, theo đó các mối liên quan bảo vệ ở 50 tổ hợp bảo vệ hàng đầu của 2, 3 hoặc 4 kháng nguyên cao hơn so với 30 kháng nguyên riêng lẻ.
Giá trị trung vị (và phạm vi) của aIRRs cho 50 tổ hợp hàng đầu đối với FcγRIIa lần lượt là 0,62 (0,50-0,69), 0,43 (0,33-0,46) và 0,41 (0,32-0,43) cho các tổ hợp của 2, 3 và 4 kháng nguyên, so với 0,71 (0,45-0,96) đối với các kháng nguyên đơn lẻ (Hình 5). Đối với FcγRIIIa, giá trị trung vị (và phạm vi) của aIRRs cho các tổ hợp của 2, 3 và 4 kháng nguyên lần lượt là 0,58 (0,56-0,64), 0,50 (0,15-0,62), và 0,45 (0,21-0,50), so với 0,97 (0,52-1,30) đối với các kháng nguyên đơn lẻ (Hình 5). Dù có sự gia tăng đáng kể trong các mối liên quan bảo vệ đối với tổ hợp 3 kháng nguyên so với tổ hợp 2 kháng nguyên cho mỗi loại trong số bốn loại chức năng, nhưng mức độ tăng thêm trong các mối liên quan bảo vệ đối với các tổ hợp 4 kháng nguyên so với 3 kháng nguyên là rất ít.
Hình 5. Đáp ứng kháng thể chức năng đặc hiệu kháng nguyên đối với các tổ hợp kháng nguyên khác nhau có liên quan đến khả năng bảo vệ khỏi bệnh sốt rét do P. vivax.
Tương tự, đối với các kháng thể cố định C1q, mối liên quan bảo vệ cho 50 tổ hợp hàng đầu của 2 kháng nguyên (trung vị aIRR 0,62; 0,52-0,65), 3 kháng nguyên là 0,38 (0,30-0,41) và 4 kháng nguyên là 0,39 (0,36-0,41) lớn hơn đáng kể so với các kháng nguyên riêng lẻ (aIRR 0,76; phạm vi 0,59-0,98), đồng thời có rất ít sự khác biệt giữa các tổ hợp 3 và 4 kháng nguyên (Hình 5).
Hình 6. Các kháng nguyên P. vivax đặc hiệu xuất hiện thường xuyên hơn trong các tổ hợp kháng nguyên bảo vệ tốt nhất đối với sự liên kết FcγR và cố định bổ thể
Các phân tích này cũng cho thấy mối liên quan bảo vệ cho các tổ hợp 3 và 4 kháng nguyên là mạnh nhất đối với FcγRI, tiếp theo là C1q, sau đó là FcγRIIa và FcγRIIIa. Nhằm xác định các kháng nguyên cụ thể trong các tổ hợp có thể đóng góp nhiều nhất vào các mối liên quan bảo vệ, họ đã xếp hạng các tổ hợp dựa trên chỉ số aIRRs của chúng.
Sau đó, xác định tần suất một kháng nguyên cụ thể hiện diện trong các tổ hợp bảo vệ tốt nhất đối với từng quy mô tổ hợp; quy trình này được thực hiện cho từng loại chức năng. Việc này được tiến hành với các tổ hợp 2 hoặc 3 kháng nguyên do mối liên quan bảo vệ cao hơn so với các kháng nguyên riêng lẻ, trong khi các tổ hợp 4 kháng nguyên không cho thấy sự vượt trội rõ rệt so với tổ hợp 3 kháng nguyên.
Trong số các tổ hợp 2 kháng nguyên, những kháng nguyên tiêu biểu nhất (tần suất ≥20%) trong các tổ hợp bảo vệ cao đối với FcγRI bao gồm RBP2b (32%) và Pv-fam-a (PVX_112670) (20%) (Hình 6A). Đối với FcγRIIa, các kháng nguyên có tần suất cao nhất là RON2 (48%) và Pv-fam-a (PVX_090265) (30%), và đối với FcγRIIIa là RBP2b (39%), RON2 (23%), Pv-fam-a (PVX_090265) (23%) cùng PTEX150 (23%). Đối với các tổ hợp kháng thể cố định C1q, RBP2b (36%) và MSP7L (20%) là những kháng nguyên xuất hiện thường xuyên nhất trong các tổ hợp bảo vệ cao nhất (Hình 6A).
Trong các tổ hợp 3 kháng nguyên, các kháng nguyên thuộc các tổ hợp bảo vệ tốt nhất bao gồm RBP2b (38%), RON2 (26%) và MSP7B (20%) đối với FcγRI (Hình 6B); PVX_097715 (28%), Pv-fam-a (PVX_090265) (28%), RON2 (26%) và RBP2b (21%) đối với FcγRIIa; RBP2b (35%), Pv-fam-a (PVX_090265) (26%), RON2 (22%) và PTEX150 (22%) đối với FcγRIIIa; và RBP2b (43%) đối với C1q (Hình 6B).
Mở rộng phân tích này bằng cách xác định những kháng nguyên nào xuất hiện thường xuyên nhất trong các tổ hợp bảo vệ khi xem xét đồng thời tất cả các phép đo kháng thể chức năng, đã xếp hạng các kháng nguyên dựa trên tần suất chúng xuất hiện trong các tổ hợp kháng nguyên bảo vệ tốt nhất cho đa chức năng kháng thể (kết hợp các FcγR và C1q). Đối với các tổ hợp 2 kháng nguyên, RBP2b, RON2, MSP3α, Pv-fam-a (PVX_112670), Pv-fam-a (PVX_090265), MSP5 và Pv-fam-a (PVX_096995) là những kháng nguyên xuất hiện thường xuyên nhất trong các tổ hợp bảo vệ trên nhiều chức năng (Hình 6C). Đối với các tổ hợp 3 kháng nguyên, RBP2b, RON2, Pv-fam-a (PVX_090265), Pv-fam-a (PVX_112670), MSP3α, (PVX_091710) và MSP5 là những kháng nguyên phổ biến nhất (Hình 6C).
Các phát hiện ở đây gợi ý rằng các mối liên quan bảo vệ cao nhất xảy ra với các tổ hợp đáp ứng đối với các kháng nguyên cụ thể. Một giả thuyết thay thế cho rằng các mối liên quan bảo vệ cao hơn có thể được quan sát thấy ở những trẻ có danh mục kháng thể chức năng rộng (nhắm mục tiêu vào nhiều kháng nguyên) so với những trẻ có danh mục kháng thể chức năng hẹp. Do đó, họ đã tính toán điểm số danh mục cho từng trẻ dựa trên các đáp ứng với tất cả 30 kháng nguyên được thử nghiệm và phân loại trẻ vào các nhóm có điểm số danh mục cao, trung bình hoặc thấp dựa trên các tam phân vị.
Phân tích này được thực hiện cho từng loại kháng thể chức năng (3 loại FcγR và cố định C1q). Sử dụng phân tích này, họ không quan sát thấy các mối liên quan mạnh hơn ở những trẻ có danh mục kháng thể chức năng rộng khi so sánh với những trẻ có danh mục hẹp đối với FcγRI (aIRR 0,99; CI 95% 0,99-1,00), FcγRIIa (1,00; CI 95%:0,99-1,00), FcγRIIIa (1,00; CI95%:0,99-1,00) và C1q (1,00; CI95%: 0,99-1,00).
Những kết quả này cho thấy các đáp ứng đối với các tổ hợp kháng nguyên cụ thể mang lại mối liên quan bảo vệ mạnh hơn là việc chỉ đơn thuần có một danh mục đáp ứng kháng thể rộng, đồng thời xác định được một nhóm nhỏ các kháng nguyên thường xuyên xuất hiện trong các tổ hợp bảo vệ tốt nhất.
Đa chức năng kháng thể có liên quan đến miễn dịch bảo vệ mạnh hơn
Họ điều tra mức độ mà các đáp ứng kháng thể đa chức năng phản ứng đối với một kháng nguyên riêng lẻ có liên quan đến khả năng bảo vệ khỏi bệnh sốt rét do P. vivax. Đối với mỗi kháng nguyên, đánh giá các mối liên quan bảo vệ cho các tổ hợp hoạt tính liên kết FcγR và các tổ hợp hoạt tính liên kết FcγR kết hợp với cố định C1q (Hình 7A).
Hình 7. Các tổ hợp đáp ứng kháng thể chức năng đặc hiệu với kháng nguyên có liên quan đến khả năng bảo vệ khỏi bệnh sốt rét do P. vivax
Đối với hầu hết kháng nguyên (20/30), quan sát thấy các mối liên quan mạnh hơn với sự bảo vệ ở những trẻ đáp ứng cao với các tổ hợp đa chức năng (kết hợp các FcγR và/hoặc kết hợp các FcγR và C1q) so với các chức năng riêng lẻ. Đáng chú ý, đối với một số kháng nguyên, hoạt tính liên kết FcγR hoặc cố định bổ thể cụ thể đã có khả năng bảo vệ mạnh và việc kết hợp các đáp ứng không làm cải thiện thêm khả năng bảo vệ (Hình 7A). Mối liên quan bảo vệ khi kết hợp các FcγR mạnh hơn so với các mối liên quan FcγR riêng lẻ đối với 16 loại protein. Đối với 16 loại protein này, giá trị trung vị aIRR là 0,54 (giảm 46% nguy cơ) cho đáp ứng kết hợp với cả 3 loại FcγR so với các giá trị trung vị lần lượt là 0,65, 0,67 và 0,89 đối với FcγRI, FcγRIIa và FcγRIIIa khi được đánh giá như các đáp ứng riêng lẻ (p < 0,05) (Hình 7B).
Mối liên quan bảo vệ khi kết hợp các loại FcγR và C1q mạnh hơn so với các đáp ứng chức năng riêng lẻ đối với 18 loại protein. Đối với những protein này, giá trị trung vị aIRR cho đáp ứng kết hợp là 0,39 so với giá trị trung vị 0,72 đối với riêng C1q (p<0,0001) (Hình 7C). Hơn nữa, các mối liên quan bảo vệ có vẻ mạnh hơn khi kết hợp các loại FcγR và C1q so với việc chỉ kết hợp các loại FcγR, với giá trị trung vị aIRR lần lượt là 0,39 so với 0,54 (Hình 7B và 7C).
Những kết quả này gợi ý rằng một số kháng nguyên kích thích hiệu quả các đáp ứng kháng thể đa chức năng liên quan đến sự bảo vệ, và việc kết hợp các hoạt tính chức năng có thể là cần thiết để đạt được khả năng bảo vệ tối đa cho một số kháng nguyên nhất định.
(còn nữa) --> Tiếp thep phần Bàn Luận
CN. Nguyễn Thái Hoàng & TS.BS. Huỳnh Hồng Quang
Viện Sốt rét-KST-CT Quy Nhơn