猴痘病毒感染诱导的 T 细胞记忆反应：比疫苗接种更具优势的免疫机制

2022 年猴痘病毒（MPXV）全球爆发，其引发的 T 细胞记忆反应尚不明确。研究人员对比了 MPXV 康复者和 MVA - BN 疫苗接种者的 T 细胞反应。结果发现，感染诱导的 MPXV 特异性记忆 T 细胞功能更强、迁移潜力更大。这为优化疫苗设计提供依据。

　　2022 年，猴痘病毒（MPXV）在全球范围内爆发，引起了广泛关注。这一病毒属于痘苗病毒科正痘病毒属，是一种有包膜的双链 DNA 病毒。虽然猴痘病毒早在 50 多年前就已被发现，但人类对其感染的 T 细胞免疫反应却了解甚少。此前，天花疫苗在多数国家于 20 世纪 70 年代停止接种，导致大部分人群对 MPXV 或天花病毒（Variola virus）几乎没有免疫力。而且，MPXV 在免疫功能低下人群、幼儿和孕妇中更容易引发严重疾病。此外，目前使用的 MVA - BN（Modified Vaccinia Ankara - Bavarian Nordic）疫苗虽能诱导 T 细胞反应，但与自然感染引发的 T 细胞反应相比，存在哪些差异尚不明确。因此，深入研究 MPXV 感染和疫苗接种后的 T 细胞免疫反应，对于了解病毒感染机制、优化疫苗设计具有重要意义。

为了解决这些问题，来自中国医学科学院牛津研究所（Chinese Academy of Medical Science (CAMS) Oxford Institute (COI)）等多个研究机构的研究人员开展了相关研究。他们通过一系列实验，对比了 MPXV 康复者和 MVA - BN 疫苗接种者的 T 细胞反应，旨在揭示自然感染和疫苗接种诱导的免疫反应差异及其潜在机制。研究结果表明，MPXV 感染诱导的记忆 T 细胞对自然加工的抗原具有更强的反应，且与疫苗接种相比，感染诱导的 MPXV 特异性记忆 T 细胞具有更强的细胞毒性和迁移潜力。这一研究成果发表在《Nature Communications》上，为深入理解 MPXV 免疫反应和改进疫苗设计提供了重要依据。

在研究方法上，研究人员主要采用了以下几种关键技术：

1. 样本队列：招募了 MPXV 康复者和 MVA - BN 疫苗接种者作为研究对象，采集他们的外周血单个核细胞（PBMCs）进行后续实验。
2. T 细胞反应检测：运用酶联免疫斑点试验（ELISpot）和激活诱导标记（AIMs）试验，评估 T 细胞对痘苗病毒（VACV）感染细胞和 MPXV 特异性抗原的反应。
3. 单细胞 RNA 测序（scRNAseq）：对 HLA - A*02:01 - G5_{18 - 26}（ILDDNLYKV，ILD）特异性 CD8⁺ T 细胞进行单细胞 RNA 测序，分析其转录组和 T 细胞受体（TCR） repertoire。

下面详细介绍研究结果：

1. 研究参与者：康复队列包含 13 名英国男性 MPXV 康复者，部分有合并症，同时设置了 10 名未感染 MPXV 的健康对照。疫苗接种队列有 20 名男性，均接种 MVA - BN 疫苗，部分曾接种天花疫苗。
2. 康复个体中检测到强烈的 MPXV 特异性记忆 T 细胞反应：通过 ELISpot 试验发现，MPXV 康复者的 PBMCs 对 VACV 刺激产生的 IFNγ⁺ T 细胞显著多于健康对照。AIMs 试验表明，康复者的 CD8⁺和 CD4⁺ VACV 反应性 T 细胞水平相似，但不同个体间 CD4⁺/CD8⁺反应性 T 细胞比例存在差异。
3. T 细胞对 MPXV 特异性抗原表位和早期抗原的反应：研究人员合成了包含已知 VACV 和预测 MPXV 表位的多肽库，经 ELISpot 试验发现，康复者的 CD8⁺ T 细胞对早期表达的蛋白反应更强，且 F3 和 D1 等早期蛋白免疫原性较高。此外，用 VACV 和 MPXV 表位多肽库检测 T 细胞反应，总体反应强度无显著差异，但部分个体对两种检测方法的反应存在差异。
4. 免疫优势 HLA - A*02:01 限制性 MPXV 特异性 T 细胞表位的鉴定和功能：研究发现，HLA - A*02:01 限制性 CD8⁺ T 细胞对早期抗原反应强烈。通过短期 T 细胞系筛选，鉴定出 7 个免疫优势表位，其中 ILD 免疫原性最强。对 ILD、ILY 和 SLS 特异性 T 细胞功能检测发现，这些细胞能分泌多种细胞因子并具有细胞毒性。
5. 康复者和接种者中 MPXV 特异性 T 细胞频率和表型相似：ELISpot 试验显示，康复者和接种者对 VACV 均有显著 T 细胞反应，但康复者反应略强。对 HLA - A*02:01 - ILD 特异性 CD8⁺ T 细胞分析表明，康复者中该细胞频率更高，且两组细胞大多为 CD45RA⁺CCR7^?效应细胞，记忆表型无显著差异，但接种后 KLRG1⁺细胞比例更高。
6. scRNAseq 揭示康复者和接种者中 CD8⁺ ILD 特异性 T 细胞的转录组和克隆差异：scRNAseq 分析发现，康复者和接种者的 ILD 特异性 CD8⁺ T 细胞存在基因表达差异，康复者中某些激活和细胞毒性相关基因表达更高。TCR repertoire 分析显示，康复者的 TCRα 和 TCRβ 克隆型更丰富，基因使用偏倚更大。
7. 感染后 MPXV 特异性 CD8⁺ T 细胞比接种和 SARS - CoV - 2 特异性 CD8⁺ T 细胞更具激活、细胞毒性和迁移潜力：与接种和 SARS - CoV - 2 特异性 CD8⁺ T 细胞相比，MPXV 康复者的特异性 T 细胞表达更高水平的整合素和迁移相关基因，细胞毒性分子表达也更高，表明其具有更强的迁移和细胞毒性能力。

在研究结论和讨论部分，研究人员指出，与 MVA - BN 疫苗接种相比，MPXV 感染诱导的记忆 T 细胞对自然加工的抗原反应更强，且具有更强的细胞毒性、激活状态和迁移潜力。这可能是因为病毒感染细胞能更真实地模拟自然感染过程，使免疫系统接触到更广泛的抗原表位。此外，感染诱导的 T 细胞具有更丰富的 TCR repertoire，这可能有助于应对病毒变异。然而，该研究也存在一定局限性，如样本量较小、部分个体曾接种天花疫苗可能影响结果、对其他优势 T 细胞反应研究不足等。尽管如此，该研究首次全面比较了 MPXV 自然感染和疫苗接种后的 T 细胞反应，为改进 MPXV 疫苗设计提供了重要参考。未来研究可进一步扩大样本量，深入研究不同疫苗接种方式对 T 细胞反应的影响，以及历史天花疫苗接种对 MPXV 免疫反应的作用，这将有助于开发更有效的 MPXV 疫苗，为防控猴痘疫情提供更有力的支持。