辉瑞mRNA疫苗BNT162b2诱导长效T、B细胞记忆应答的纵向研究

【字体: 时间:2025年10月14日 来源:Journal of Allergy and Clinical Immunology 11.2

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  本研究针对SARS-CoV-2 mRNA疫苗诱导的免疫记忆持久性问题,通过纵向分析接种者T、B细胞应答,证实BNT162b2能激发长效中和抗体及可被再次激活的记忆CD4+/CD8+ T细胞与记忆B细胞,为疫苗保护机制提供了长达9个月的关键证据。

  
一场突如其来的疫情席卷全球,由新型冠状病毒SARS-CoV-2(严重急性呼吸综合征冠状病毒2)引起的COVID-19(冠状病毒病2019)导致了数百万人的死亡,对全球公共卫生构成了严峻挑战。在这一背景下,疫苗的研发成为抗击疫情的关键武器。其中,基于mRNA(信使核糖核酸)技术的辉瑞- BioNTech 疫苗BNT162b2以其高效的保护力迅速投入使用。先前的研究已经证实,接种BNT162b2能够诱导机体产生针对病毒刺突蛋白(Spike protein)的特异性T细胞和B细胞,并且这些细胞反应与预防疾病密切相关。然而,一个核心的科学问题依然悬而未决:这些由疫苗诱导产生的免疫细胞,究竟是短暂的过客,还是能够形成长期、稳固的记忆?当机体再次遭遇病毒抗原时,它们是否能够被迅速“唤醒”,并发动一场高效、精准的“回忆性应答”(Recall response),从而提供持久的保护?这个问题直接关系到疫苗保护效力的持久性,是评估疫苗长期效果和制定加强免疫策略的重要依据。
为了解答这一关键问题,来自贝鲁特美国大学医学院的实验病理学、免疫学和微生物学系的Youmna El-Orfali、Rana Mansour、Habib Al-Kalamouni、Ziad Jabbour、Antoine Abou Fayad、Esber Saba、Ghada Khawaja和Michel J. Massaad等研究人员开展了一项纵向研究。他们的目标非常明确:系统性地评估接种BNT162b2疫苗后,特异性T细胞和B细胞记忆应答的持久性、强度以及功能表型。这项研究的结果最终发表在权威期刊《Journal of Allergy and Clinical Immunology》上,为我们深入理解mRNA疫苗的长期免疫保护机制提供了宝贵的实验数据。
研究人员为开展此项研究,主要应用了以下关键技术方法:研究纳入了12名接种BNT162b2疫苗的参与者,并设计了长达9个月的纵向采样时间点,包括初免前、初免后21天、以及加强针后1、3、6、9个月,共采集6次血液样本。核心实验技术包括:通过体外(ex vivo)抗原刺激来重新激活抗原特异性B细胞和T细胞,进而分析其丰度、表型和增殖能力等回忆应答特征;利用血浆和激活B细胞的上清液,通过酶联免疫吸附测定(ELISA)等方法检测抗原特异性免疫球蛋白(如IgG、IgA)的水平、动力学变化,并评估其中和病毒的能力。

结果

免疫球蛋白的长期持久性与中和能力

研究结果显示,接种BNT162b2疫苗能够诱导机体产生针对SARS-CoV-2刺突蛋白的长效中和抗体。通过对不同时间点血浆样本的分析,研究人员发现,即使在加强针接种后9个月,仍能检测到具有中和活性的免疫球蛋白。这表明疫苗成功建立了持久的体液免疫(Humoral immunity)基础。

抗原特异性记忆CD4+ T细胞的回忆应答

疫苗诱导产生的记忆CD4+ T细胞在体外遇到抗原刺激时,表现出强大的增殖能力。更重要的是,这些被重新激活的CD4+ T细胞倾向于分化为具有保护作用的Th1(1型辅助T细胞)亚型,其特征是分泌干扰素-γ(IFN-γ)等细胞因子。Th1反应在抗细胞内病原体(如病毒)的免疫中发挥着核心作用。此外,活化的记忆CD4+ T细胞还能够提供必要的辅助信号,诱导抗原特异性记忆B细胞发生免疫球蛋白类别转换(Class switching),从而产生IgG和IgA类别的抗体。IgG是血液和组织液中主要的循环抗体,而IgA在黏膜免疫中至关重要,二者共同构成了全面的体液防御体系。

抗原特异性记忆B细胞的回忆应答

研究证实,疫苗成功建立了抗原特异性记忆B细胞库。当在体外被重新激活时,这些处于“待命”状态的记忆B细胞迅速分化为浆细胞(Plasma cell),并大量分泌具有中和能力的抗体。这证明了记忆B细胞是长效体液免疫的细胞基础,一旦遭遇再次感染或抗原暴露,能够快速产生高亲和力的抗体,从而迅速控制病毒。

抗原特异性记忆CD8+ T细胞的细胞毒性回忆应答

除了CD4+ T细胞和B细胞,疫苗也诱导产生了抗原特异性记忆CD8+ T细胞。这部分细胞毒性T细胞(Cytotoxic T lymphocyte, CTL)在回忆应答中同样表现出显著的增殖。尤为关键的是,活化后的记忆CD8+ T细胞高表达颗粒酶(Granzyme)和穿孔素(Perforin)等细胞毒性分子。这些分子是CD8+ T细胞清除被病毒感染的靶细胞的“武器”,直接介导细胞免疫(Cellular immunity),对于消灭病毒藏匿的宿主细胞、阻止病毒复制和传播具有重要意义。

结论与意义

本研究通过长达9个月的纵向跟踪分析,得出明确结论:接种两剂辉瑞-BioNTech的mRNA疫苗BNT162b2,能够诱导产生针对SARS-CoV-2刺突蛋白的长效免疫记忆。这种记忆体现在三个层面:持久存在的中和抗体、可被快速激活并发挥辅助功能的记忆CD4+ T细胞、以及处于“战备”状态、随时准备分泌中和抗体的记忆B细胞,还有具备强大细胞毒杀伤潜能的记忆CD8+ T细胞。这些细胞在抗原再次暴露时能够被协同“召回”,共同构筑一道坚固的免疫防线。
这项研究的重要意义在于,它从细胞免疫和体液免疫等多个维度,为mRNA疫苗BNT162b2能够诱导强大且持久的适应性免疫记忆(Adaptive immune memory)提供了直接、有力的实验证据。它不仅解释了该疫苗观察到的高保护效力的细胞学基础,也增强了人们对mRNA疫苗平台能够引发长期免疫保护的信心。研究结果支持了疫苗接种后免疫记忆可维持至少9个月的结论,这对于评估疫苗保护期限、指导公共卫生政策(如是否需要以及何时进行加强免疫)具有重要的参考价值。此外,该研究详细描绘了疫苗诱导的免疫记忆细胞的功能特征,为未来优化疫苗设计、开发新一代疫苗提供了重要的理论依据和评估指标。
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