mRNA新冠疫苗在终末期肾病患者非引流淋巴结中诱导长期特异性B细胞应答及抗体功能特征研究

《Scientific Reports》：SARS-CoV-2-specific B cell responses in non-draining lymph nodes and antibody functionalities in immunized end-stage renal disease patients

本研究针对终末期肾病（ESRD）这一免疫受损人群，探究了mRNA新冠疫苗在非引流淋巴结（LNs）中诱导的SARS-CoV-2刺突蛋白S1（S）结合B细胞应答。研究发现，即使在远端淋巴结，疫苗接种也能引发持久（长达210天）的病毒特异性B细胞反应，这些细胞主要表现为IgG分泌型浆母细胞表型。值得注意的是，反复接种导致抗体反应向IgG4亚类倾斜，伴随IgG1/IgG4比值降低，这与抗体Fc段介导的效应功能（如ADCC、ADCP）减弱相关，但其中和活性得以保留。该研究揭示了mRNA疫苗在脆弱人群中引发系统性、长效免疫应答的潜力，并对基于mRNA平台的疫苗接种策略中IgG4偏移现象的意义提出了重要见解。

　　

对于终末期肾病（ESRD）患者这类免疫受损人群，COVID-19疫苗接种的有效性及免疫应答的持久性是临床关注的重点。虽然疫苗对此类患者具有保护作用，但其免疫原性通常低于健康人群，并且需要加强接种以应对不断出现的病毒变异株。生发中心（GC）B细胞应答在淋巴结（LNs）中对产生高亲和力中和抗体至关重要。然而，有研究表明，COVID-19疫苗引发的人类GC反应可能主要局限于疫苗注射部位的引流淋巴结（如腋窝淋巴结），并且免疫受损个体在初次接种后可能表现出GC来源的免疫受损迹象。那么，在经历多次疫苗接种后，免疫应答是否会更加系统化？特别是，在远离注射部位的淋巴结中，是否也能检测到病毒特异性的B细胞？这些细胞具有怎样的特征？其与血液中的应答以及血清抗体的功能又有何关联？理解这些问题对于优化脆弱人群的疫苗接种策略具有重要意义。

为了回答这些问题，研究人员开展了一项观察性研究，聚焦于接受肾移植的ESRD患者。这些患者在移植前接受了不同剂次（2剂、3剂或4剂）的mRNA新冠疫苗接种，部分患者还有过SARS-CoV-2感染史。研究人员在肾移植手术中，获取了非引流的髂淋巴结（LNs）以及配对的外周血（PB）样本。通过对比分析这两个部位的B细胞应答，并将其与血清抗体水平及功能（包括中和能力和Fc段介导的效应功能，如抗体依赖性细胞介导的细胞毒性ADCC、抗体依赖性细胞吞噬作用ADCP等）相关联，旨在深入理解mRNA疫苗在这一特殊人群中引发的系统性免疫反应特征。

本研究主要应用了以下关键技术方法：利用流式细胞术检测淋巴结单核细胞和外周血单核细胞中S蛋白结合B细胞的表型和亚类；采用多重微球免疫分析法测定血清中S1特异性IgG亚类水平；使用空斑减少中和试验评估血清中和抗体滴度；并建立了一系列体外功能实验（ADCC、ADCP、抗体依赖性补体沉积ADCD、抗体依赖性中性粒细胞吞噬ADNP）来全面评估抗体的Fc效应功能。研究队列样本来源于阿姆斯特丹UMC生物样本库。

S-binding B-cells are detectable in non-draining LNs

研究发现，在非引流淋巴结中能够检测到S蛋白结合B细胞。与预期一致，淋巴结中转换记忆B细胞（CD27⁺IgD^-）占B细胞总数的百分比（67.65%）显著高于外周血（15.65%）。虽然淋巴结中S结合B细胞在转换记忆B细胞中的比例（0.17%）低于外周血（0.96%），但两者之间存在强正相关（Spearman r=0.76）。这表明mRNA疫苗接种能够在免疫受损个体的远端淋巴结诱导抗原特异性B细胞应答，提示产生了全身性的免疫反应。这些S结合B细胞在最后一次疫苗接种后至少210天、感染后至少243天仍可检测到，表明应答具有长期性。

S-binding B-cells generally have the phenotype of IgG-secreting plasmablasts

对S结合B细胞表型的分析显示，无论在淋巴结还是外周血，这些细胞均高表达IgG、CD38和Ki67，呈现出IgG分泌型浆母细胞的典型表型。在外周血的S结合B细胞中，抗体分泌细胞（ASCs，定义为CD38⁺⁺CD24^-）的比例更高，且其中浆母细胞（Ki67⁺）占绝大多数（90%）。淋巴结中的S结合B细胞也显示出类似的活化表型，但ASC比例较低。此外，在S结合B细胞中均能检测到趋化因子受体CXCR3的表达，这提示这些细胞具有向炎症部位（如肺部黏膜）归巢的潜能。

S-binding B-cell isotypes predominantly express IgA1 and IgG1

对B细胞免疫球蛋白（Ig）同种型的分析表明，S结合B细胞主要表达IgA和IgG。值得注意的是，淋巴结中的S结合B细胞表达IgA的比例高于外周血，而外周血中表达IgG的比例更高。在IgG亚类中，IgG1占主导地位，IgG2和IgG3反应较少。一个关键的发现是，在7名接受过三次或四次疫苗接种的参与者中，有4人其S结合B细胞中出现了相对较高比例的IgG4，有时甚至超过IgG1的比例。血清学检测也证实了这几位参与者中存在可检测到的S1特异性IgG4水平。

Decreased IgG1/IgG4 ratio corresponded with reduced antibody Fc-mediated functional capacity

研究人员进一步探讨了IgG4比例升高对抗体功能的影响。结果显示，血清中S1特异性IgG1与IgG4的比值与所有测量的Fc效应功能（ADCC、ADCD、ADCP、ADNP）均呈正相关。这意味着IgG1/IgG4比值降低（即IgG4相对增多）与Fc介导的效应功能减弱相关。然而，该比值与抗体的中和能力之间没有显著相关性，表明IgG4与IgG1一样，仍能有效贡献于中和作用。

综上所述，这项发表在《Scientific Reports》上的研究证实，mRNA新冠疫苗接种能够在免疫受损的ESRD患者中，于远离注射部位的非引流淋巴结诱导产生持久（长达210天）的SARS-CoV-2特异性B细胞应答。这些细胞具有IgG分泌型浆母细胞的表型，具备对抗感染的潜能。研究的一个重要发现是，反复的mRNA疫苗接种会导致抗体反应向IgG4亚类倾斜，这种偏移伴随着抗体Fc段介导的效应功能（如ADCC、ADCP）的减弱，但其中和活性得以保留。这表明mRNA疫苗能够在该人群中引发系统性和长效的B细胞免疫。研究结果强调了理解mRNA疫苗诱导的IgG4偏移现象的重要性，尤其是在设计针对免疫受损人群的未来疫苗接种策略时，需要权衡抗体不同功能（中和作用与效应功能）的平衡。尽管存在样本量有限和队列异质性等局限性，但该研究为mRNA疫苗在脆弱人群中诱导的复杂免疫应答提供了宝贵的见解。