记忆性Th0细胞通过IL-2产生调控抗体持久性:B细胞克隆扩增的关键作用

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:Cell Reports 7.5

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  本研究揭示了COVID-19疫苗加强接种后抗体持久性的新机制。日本国立感染症研究所团队发现,未分化的记忆性Th0细胞通过产生IL-2促进B细胞克隆扩增,从而维持长期中和抗体水平。该研究首次阐明BACH2+记忆Th0细胞的独特功能,为优化疫苗设计提供了新靶点。

  

在抗击COVID-19的全球战役中,mRNA疫苗的快速研发堪称医学奇迹。然而随着接种人群的扩大,科学家们发现一个令人困惑的现象:不同个体接种疫苗后,中和抗体的持久性存在显著差异。这种差异直接影响疫苗的保护效果,但背后的免疫学机制始终未能阐明。

日本国立感染症研究所疫苗研发中心的Masanori Isogawa和Yoshimasa Takahashi团队开展了一项为期1年的纵向研究。研究人员对90名完成两剂BNT162b2疫苗接种的医护人员进行系统监测,通过高维流式细胞术、单细胞转录组测序等先进技术,发现了一群独特的BACH2+记忆Th0细胞。这些细胞在加强接种前就表现出强大的IL-2产生能力,能够预测接种后1年的抗体水平。相关成果发表在《Cell Reports》上。

研究主要采用以下关键技术:1) 假病毒中和试验监测抗体滴度动态变化;2) 激活诱导标记(AIM)技术检测抗原特异性T细胞;3) 高通量B细胞受体测序分析克隆扩增;4) 单细胞RNA测序解析Th0细胞特征;5) 体外共培养系统验证IL-2功能。所有样本来自东京品川医院的医护人员队列。

研究结果

纵向免疫特征分析
通过追踪接种者1年的免疫反应发现,中和抗体水平在加强接种14天后达到峰值,随后逐渐下降。值得注意的是,针对Omicron BA.5的中和活性提升最显著,而针对XBB.1.5的应答较弱。抗原特异性B细胞频率在早期显著增加,而T细胞反应相对稳定。

抗体持久性差异的免疫特征
将受试者分为抗体持续组(sustainer)和非持续组(unsustainer)比较发现,持续组在接种前就具有更强的Th0/Th2样细胞反应,能产生更多IL-2、IL-4和IL-5。这些细胞因子水平与1年后的抗体滴度呈显著正相关。

B细胞克隆扩增的关键作用
单细胞BCR测序显示,持续组在接种后14天出现更广泛的B细胞克隆扩增,这些克隆携带更多体细胞高频突变(SHM)。流式分析发现CD38+CD95+活化B细胞亚群与IL-2产生能力显著相关。

IL-2的核心调控机制
体外实验证实,抗IL-2抗体可完全阻断抗体产生。单细胞转录组分析揭示,IL-2+ T细胞高表达CD40L、ICOS等辅助分子,同时特异性表达转录因子BACH2,但缺乏CXCR5、PD-1等经典Tfh细胞标记。

记忆Th0细胞的独特属性
通过对比循环Tfh细胞(cTfh)发现,IL-2+记忆Th0细胞具有更低的CCR7表达,显示其趋向外周组织的迁移特性。这类细胞同时保留多能性,可产生IFNγ和IL-21等不同谱系特征因子。

这项研究首次阐明疫苗诱导的抗体持久性与记忆Th0细胞的IL-2产生能力直接相关。这些发现挑战了传统认知——即循环Tfh细胞是预测抗体反应的最佳指标。实际上,BACH2+记忆Th0细胞通过IL-2信号促进B细胞克隆扩增,为长效体液免疫奠定基础。该研究不仅为COVID-19疫苗优化提供新思路,更揭示了记忆T细胞异质性的重要功能差异,对各类疫苗研发具有广泛指导意义。特别值得注意的是,这种机制可能解释不同个体对疫苗应答差异的本质原因,为精准免疫策略的开发奠定理论基础。

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