生发中心介导的B细胞应答拓宽：SARS-CoV-2加强免疫后的交叉中和抗体演化

本研究针对SARS-CoV-2变异株逃逸疫苗保护力的难题，通过分析接种二价mRNA-1273.214（WA1/BA.1）加强疫苗的个体淋巴结生发中心（GC）B细胞应答，发现记忆B细胞（MBC）被优先招募至GC并经历亲和力成熟，产生广谱中和抗体mAb-52。该抗体利用公共克隆型IGHV3-66，靶向RBD的I/II类表位，对包括XEC在内的多种奥密克戎亚型均具强中和活性，揭示了GC反应在塑造交叉免疫中的关键作用，为优化疫苗策略提供理论依据。

　　

随着SARS-CoV-2病毒的持续变异，奥密克戎（Omicron）等变异株的出现显著降低了基于原始毒株（WA1/2020）的mRNA疫苗的保护效果。尽管加强针接种可暂时提升抗体水平，但其对变异株的中和能力仍会随时间衰减。关键问题在于：加强免疫所提供的保护究竟依赖于召回已有的记忆B细胞（Memory B Cell, MBC），还是能激活新的 na?ve B细胞以产生针对变异株的特异性应答？此外，生发中心（Germinal Center, GC）作为B细胞抗体多样化和亲和力成熟的关键场所，其在加强免疫后如何影响B细胞应答的广度，尚不明确。为了解答这些问题，Malladi等人对接种了二价mRNA加强疫苗（同时编码原始株和Omicron BA.1株刺突蛋白的mRNA-1273.214）的个体进行了深入研究，相关成果发表在《Science Immunology》上。

研究人员招募了9名健康成年人，他们此前均已接种三剂针对WA1/2020的mRNA疫苗。在接种第四剂二价加强疫苗（mRNA-1273.214）后，研究团队在多个时间点采集了参与者的外周血样本，并在第8周通过超声引导下的细针穿刺（Fine Needle Aspiration, FNA）获取了引流淋巴结（axillary lymph nodes）样本。研究综合运用了流式细胞术、单细胞RNA测序（scRNA-seq）、B细胞受体（BCR）测序、单克隆抗体（mAb）制备与功能验证（包括ELISA、假病毒/真病毒中和实验）、深度突变扫描（Deep Mutational Scanning, DMS）以及冷冻电镜（cryo-EM）结构分析等关键技术。

RESULTS

Bivalent mRNA-1273.214 booster vaccination induces robust B cell responses

（二价mRNA-1273.214加强疫苗接种诱导强烈的B细胞应答）

疫苗接种后，所有参与者外周血中均检测到针对WA1和BA.1刺突蛋白（S⁺）的IgG浆母细胞（Plasmablasts, PB）反应，并且血浆抗S蛋白IgG滴度显著升高。在第8周，大部分参与者的淋巴结FNA样本中检测到了S⁺的生发中心B细胞（GC B cells）和淋巴结浆细胞（LNPCs），表明疫苗成功在淋巴器官中诱导了抗原特异性B细胞反应。

Bivalent booster vaccination recruits extensively cross-neutralizing clones into the GCs

（二价加强疫苗接种将广泛交叉中和的克隆招募入生发中心）

对淋巴结B细胞进行scRNA-seq和BCR分析发现，绝大多数（77.8%）的GC B细胞克隆产生的单克隆抗体能结合WA1 S蛋白，其中37.8%靶向受体结合域（RBD）。重要的是，60.2%的WA1 RBD结合抗体能交叉结合BA.1、BQ.1.1和XBB.1.5等变异株的RBD。克隆追踪分析显示，这些GC B细胞主要来源于 recalled MBC，而非新激活的 na?ve B细胞。研究人员从这些克隆中筛选出了一种名为mAb-52的抗体，它能有效中和所有测试的SARS-CoV-2毒株，包括最新的XEC变异株。体细胞高频突变（Somatic Hypermutation, SHM）分析表明，mAb-52的广谱中和能力依赖于其在GC中积累的突变。

GC B cell–derived mAb-52 protects hamsters from EG.5.1 challenge

（生发中心B细胞来源的mAb-52保护仓鼠免受EG.5.1攻击）

在仓鼠模型中，预先给予mAb-52能显著降低EG.5.1变异株攻击后上、下呼吸道中的病毒RNA载量和感染性病毒滴度，证明了其体内保护效力。

mAb-52 belongs to public clonotype IGHV3-66 * 02 and targets the class I/II RBD epitope

（mAb-52属于公共克隆型IGHV3-66 * 02并靶向I/II类RBD表位）

mAb-52使用了公共克隆型（public clonotype）IGHV3-66 * 02。竞争实验表明它与ACE2受体以及已知的I类中和抗体竞争结合RBD。通过DMS技术，研究人员确定了mAb-52在RBD上的关键逃逸位点。

Cryo-EM structure defines a conserved spike RBD epitope targeted by mAb-52

（冷冻电镜结构解析了mAb-52靶向的保守刺突蛋白RBD表位）

通过冷冻电镜解析了mAb-52的Fab片段与XBB.1.5 S蛋白三聚体的复合物结构，分辨率达2.58 ?。结构显示，mAb-52结合在RBD的I/II类表位，其结合界面与ACE2的结合位点高度重叠，并通过大量氢键（包括与主链原子的相互作用）实现其广谱结合能力。

DISCUSSION

本研究揭示了SARS-CoV-2二价mRNA加强疫苗主要通过召回并重塑已有的记忆B细胞库来发挥作用，这些细胞在生发中心经历进一步的筛选和亲和力成熟，从而产生能够中和多种变异株的抗体，如mAb-52。这种GC介导的B细胞应答拓宽，是加强免疫后产生交叉保护性免疫的关键机制。尽管疫苗配方中包含变异株抗原，但GC反应仍以针对原始株的回忆应答为主导。研究强调了生发中心在应对病毒变异、塑造广泛免疫屏障中的核心地位。鉴定出的广谱中和抗体mAb-52展示了其作为潜在预防或治疗药物的前景。该研究为理解疫苗如何诱导交叉免疫以及未来疫苗设计（包括针对其他快速变异病原体的疫苗）提供了重要的见解。