《eBioMedicine》：Influence of obesity on susceptibility to systemic symptoms and host responses to orthoflaviviral infection: a prospective observational study using yellow fever vaccine to simulate acute infection
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背景：以原型黄热病毒(YFV)为代表的正黄病毒(Orthoflavivirus)近期被世界卫生组织认定为主要的流行病威胁。虽然全球化和气候变化等因素已被确定会增加正黄病毒病的流行率，但持续存在的肥胖流行是加剧严重正黄病毒病风险的一个被忽视但重要的因素。肥胖
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背景：以原型黄热病毒(YFV)为代表的正黄病毒(Orthoflavivirus)近期被世界卫生组织认定为主要的流行病威胁。虽然全球化和气候变化等因素已被确定会增加正黄病毒病的流行率，但持续存在的肥胖流行是加剧严重正黄病毒病风险的一个被忽视但重要的因素。肥胖如何影响正黄病毒感染结局仍未明确。
方法：研究人员利用减毒黄热病活疫苗(黄热病17D-204株，以下简称YF17D)模拟急性正黄病毒感染。根据WHO亚洲-身体质量指数(BMI)分类标准，研究纳入了34名无肥胖参与者(18 kg/m2≤ BMI < 25 kg/m2)和35名肥胖参与者(BMI ≥ 25 kg/m2)接受YF17D皮下接种。随后评估并比较了两组参与者的疫苗接种临床和分子结果。
发现：研究发现，尽管YF17D RNA血症水平相当，但与无肥胖的参与者相比，肥胖参与者中全身症状（肌痛和因淋巴结病引起的腋窝触痛）更为常见。此外，转录组学和细胞因子谱分析揭示了在感染前和感染后，BMI依赖性的前炎症状态差异。
解读：研究结果表明，肥胖是有症状正黄病毒感染的易感因素，并提示抗炎方法可减轻严重正黄病毒病的风险。
一、 研究背景与目的
正黄病毒属病毒，如登革病毒(DENV)、寨卡病毒(ZIKV)和黄热病毒(YFV)，主要由埃及伊蚊传播，每年导致数百万人患病，构成重大的公共卫生挑战。与此同时，全球肥胖流行正日益加剧。研究表明，肥胖是登革热等正黄病毒感染后发生重症的独立风险因素，但肥胖如何影响感染易感性、宿主对急性感染的应答，进而导致更严重疾病结局的具体机制，目前尚不清楚。特别是，关于肥胖是否是有症状感染的易感性因素，以及在感染前和症状出现前的宿主反应有何差异，缺乏前瞻性研究证据。因此，明确肥胖、宿主基线免疫状态、感染后应答与临床症状发展之间的关联，对于理解疾病发病机制、识别高风险人群和开发干预策略至关重要。
为安全、符合伦理地模拟急性正黄病毒感染，本研究采用已获许可的减毒黄热病疫苗(YF17D-204株)作为模型。研究人员假设，相比BMI正常的个体，肥胖个体对YF17D接种引发的有症状感染更易感，且其感染前后可能表现出独特的分子和免疫特征。此项前瞻性观察性研究发表于《eBioMedicine》，旨在系统探讨肥胖对正黄病毒模拟感染后症状易感性及宿主反应的影响。
二、 关键技术方法
本研究主要采用了以下关键技术方法：
- 1.
研究设计与参与者队列：研究在新加坡招募了69名健康志愿者，根据WHO亚洲-BMI分类标准分为无肥胖组(34人，18 ≤ BMI < 25 kg/m2)和肥胖组(35人，25 ≤ BMI ≤ 35 kg/m2)。所有参与者皮下接种YF17D疫苗，并接受为期28天的前瞻性随访。
- 2.
临床与病毒学评估：参与者使用标准化症状日记记录疫苗接种后2周内的全身性不良事件(AE)。通过定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)在预设时间点(D1, D4, D6, D14)检测血浆中的YF17D RNA拷贝数，以评估病毒血症(RNAaemia)。通过蚀斑减少中和试验(PRNT)和干扰素-γ酶联免疫斑点(IFN-γ ELISPOT)分别评估中和抗体和YF17D特异性T细胞反应。
- 3.
分子与免疫学分析：在多个时间点收集全血和血浆样本。通过RNA测序(RNA-seq)进行全血转录组分析，并使用基因集富集分析(GSEA)和微环境细胞群(MCP)-counter方法评估基因表达模式和免疫细胞群丰度。使用Olink Target 48细胞因子面板通过邻近延伸分析技术(PEA)对37种血浆细胞因子/趋化因子进行多重定量检测。
三、 研究结果
1. 肥胖增加症状易感性而不改变YF17D感染率或动力学
尽管无肥胖组和肥胖组参与者的YF17D RNAaemia曲线下面积(AUC)及各时间点水平无显著差异，且所有参与者均产生了相当的中和抗体和T细胞应答，表明感染率无差别，但肥胖组报告接种后出现任何症状的比例(54.29%)显著高于无肥胖组(29.41%)。经性别调整后，肥胖与出现症状的比值比(ORadj)为3.1。具体而言，肥胖显著增加了发生肌痛(ORadj: 13.7)和伴有临床可触及淋巴结病的腋窝触痛(ORadj: 27.9)的风险。此外，肥胖组在感染后第4天出现单核细胞增多症的比例也更高。这些结果表明，肥胖增加了对有症状感染的易感性，这种易感性与病毒载量水平无关，而是由宿主因素决定。
2. 肥胖与B细胞相关基因表达增加及CD4+ T细胞和NK细胞相关基因表达减少相关
转录组分析显示，在所有观察时间点，肥胖参与者的血液中，与CD4+ T细胞有丝分裂细胞周期相关的基因和富集于自然杀伤(NK)细胞的基因均呈负向富集。相反，富集于B细胞的基因在感染前后均呈正向富集。感染后第4天和第6天，与抗病毒干扰素(IFN)特征相关的基因在肥胖组中呈正向富集。MCP-counter分析提示，B细胞基因富集的增加可能与B细胞丰度增加有关，NK细胞基因富集减少则反映了NK细胞丰度降低，而T细胞相关基因的差异富集更可能源于基因表达下调而非细胞数量变化。
3. 肥胖与血浆前炎症细胞因子浓度升高相关
细胞因子谱分析发现，在感染前基线期，肥胖参与者血浆中多种前炎症和促血管生成因子浓度已高于无肥胖者，包括肝细胞生长因子(HGF)、血管内皮生长因子A(VEGFA)、氧化低密度脂蛋白受体1(OLR1)和抑瘤素M(OSM)，且这些差异在观察期间持续存在。感染后，肥胖组中与严重登革热相关的关键前炎症细胞因子，如白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子(TNF)、TNF超家族成员10(TNFSF10)以及趋化因子CCL3、CCL7、CCL19、C-X-C基序趋化因子配体10(CXCL10)的浓度在峰值时(如D6)显著高于无肥胖组。干扰素γ(IFNγ)浓度在D6达到峰值，但在D28时肥胖组低于无肥胖组。
四、 讨论与结论总结
讨论部分指出，肥胖与埃及伊蚊传播的正黄病毒病交汇是一个紧迫的公共卫生问题。本研究发现，肥胖个体在YF17D感染后出现系统性症状的风险更高，且这种风险与病毒血症水平无关。研究揭示了肥胖相关的独特免疫状态：基线期即存在的促血管生成和前炎症状态(如HGF、VEGFA、OLR1、OSM升高)，可能通过影响内皮功能，为感染后发生血管渗漏等严重病理改变奠定了基础。感染后，肥胖宿主表现出加剧的前炎症反应(如IL-6、TNF、相关趋化因子升高)，同时伴随着NK细胞丰度降低和T细胞相关基因表达减少，这可能共同导致了细胞免疫功能失调，与严重登革热中观察到的现象一致。尽管肥胖组抗病毒干扰素特征基因表达增强，但并未降低病毒血症水平，提示其增强程度可能不足以阻止感染，或者过度的炎症反应可能通过上调免疫检查点分子(如PD-1)等负反馈机制，反而导致了功能失调的细胞免疫应答，延缓病毒清除。
研究人员也指出了本研究的局限性，包括使用减毒疫苗可能低估了野生型病毒感染的宿主反应广度与强度，以及症状发生率的预期可能过于乐观导致样本量对检测更多症状差异的效力有限。基于肥胖个体表现出的IL-6等前炎症细胞因子显著升高，讨论提出未来可考虑测试靶向这些细胞因子的已获批抗炎药物(如IL-6抑制剂托珠单抗)在肥胖登革热患者中减轻疾病严重程度的潜力，尽管此前针对普通登革热患者的高剂量皮质类固醇试验未显示获益。
研究结论：肥胖可能在不增加病毒RNA血症的情况下，增加个体发生有症状感染的可能性。感染前基线和感染后即刻升高的前炎症细胞因子表达可能是肥胖个体观察到的严重正黄病毒病风险增加的原因。
