COVID-19疫苗接种后突破性感染患者中Spike特异性T细胞应答减弱及其免疫机制研究

这篇研究揭示了COVID-19疫苗接种后突破性感染（PVI）个体的独特免疫特征：通过32名受试者的多时间点分析，发现PVI组在加强针后表现出Spike特异性CD4+ T细胞应答减弱、LAG-3+ T细胞增加，而自然感染可恢复T/NK细胞功能。研究首次提出记忆样CD57+NKG2C+ NK细胞与抗N抗体水平正相关，为疫苗优化和免疫评估提供了新靶点。

　　

引言

五年来，尽管中和抗体对SARS-CoV-2变异株的效力减弱，T细胞应答却展现出惊人的跨变异株识别能力。特别是CD4⁺ T细胞靶向Spike蛋白保守表位的特性，使其成为疫苗保护力的关键。然而，突破性感染（PVI）个体的T细胞免疫特征仍不明确。本研究通过分析32名接种三剂原始株疫苗的受试者（16名发生PVI），首次揭示了PVI人群在加强针后的异常免疫图谱。

材料与方法

研究纳入米兰Policlinico医院的医护人员，采用多色流式细胞术检测PBMC中Spike特异性T细胞（通过CD134⁺CD137⁺ CD4⁺和CD69⁺CD137⁺ CD8⁺ AIM标记），并评估NK细胞亚群。时间点涵盖第二剂后1个月（T1）、加强针后1个月（T2）及PVI组感染后1-3个月（T3）。

结果

免疫应答分化：PVI组在T2时表现出：

1. 1.

   CD4⁺ T细胞缺陷：AIM⁺细胞频率较对照组降低2.3倍，刺激指数（SI）显著下降（p<0.01），且中央记忆T细胞（CM）呈现减少趋势（p=0.08）。

2. 2.

   LAG-3异常高表达：CD4⁺和CD8⁺ T细胞的LAG-3⁺比例在T2时分别增加1.8倍和2.1倍（p<0.05），提示潜在的功能耗竭。

3. 3.

   NK细胞动态：记忆样CD57⁺NKG2C⁺ NK细胞在PVI组T3时扩增3.5倍，与抗N抗体水平呈强正相关（r=0.60）。

自然感染的修复作用：突破性感染后，PVI组的Spike特异性CD4⁺和CD8⁺ T细胞应答分别提升2.1倍和1.7倍（p<0.05），同时伴随NKp46⁺和CD16⁺ NK细胞亚群的重建。

讨论

该研究首次提出"低Spike特异性T细胞应答-LAG-3上调"的免疫特征可作为PVI风险标志。记忆样NKG2C⁺ NK细胞的保护作用通过三重机制实现：

1. 1.

   与CD4⁺ T细胞协同激活（T2时r=0.83）

2. 2.

   促进抗N抗体产生

3. 3.

   维持NKp46⁺效应功能

尽管存在样本量限制，这些发现为开发靶向T/NK细胞的下一代疫苗提供了理论依据，并提示LAG-3可能成为免疫干预的新靶点。

结论

突破性感染并非单纯的免疫失败，而是触发"二次免疫教育"的过程。该研究揭示了疫苗诱导免疫的潜在缺陷可通过自然感染弥补，为混合免疫策略的优化提供了重要依据。未来需探索记忆样NK细胞在黏膜免疫中的作用及其与长效保护的相关性。