腺病毒载体新冠疫苗Sputnik V经不同免疫途径诱导非人灵长类体液免疫应答长期成熟化的差异研究

本综述系统阐释了腺病毒载体疫苗Sputnik V经肌肉注射（IM）与鼻内接种（IN）途径在非人灵长类（NHP）模型中诱导体液免疫应答的长期动力学差异。研究首次揭示IM接种能持续提升抗体亲和力（Avidity Index）、中和抗体效价（NtAb）及交叉中和广度，而IN接种虽可激发早期黏膜IgA反应，但系统性免疫应答持久性不足。该发现为疫苗免疫策略优化提供了关键实验依据。

　　

1 引言

自SARS-CoV-2大流行爆发以来，COVID-19疫苗的长期免疫原性评估成为疫苗研发的核心问题。尽管已有40余种疫苗获批临床使用，但针对非mRNA平台疫苗（如腺病毒载体疫苗）的长期免疫应答成熟过程研究仍较为缺乏。更值得注意的是，当前临床数据主要集中于肌肉注射（IM）途径，而16种鼻内接种（IN）疫苗的免疫持久性机制尚未明确。已有研究显示mRNA疫苗可引发抗体亲和力成熟（antibody affinity maturation）和交叉中和广度扩展，但腺病毒载体疫苗（如Ad26.COV2.S）的长期研究结果存在矛盾，可能与自然感染干扰有关。本研究通过使用对SARS-CoV-2天然不敏感的非人灵长类模型（普通狨猴），在严格控制感染背景下，首次系统比较了IM与IN接种Sputnik V疫苗诱导的体液免疫应答长达764天的演化规律。

2 材料与方法

研究选用2-6岁健康普通狨猴（Callithrix jacchus），分为IM组（股肌注射2×10¹⁰ vp疫苗）和IN组（鼻内接种同等剂量），以24天间隔完成两剂免疫。定期采集血清及鼻拭子样本，通过ELISA检测RBD特异性IgG/IgA效价，采用8M尿素解离法计算抗体亲和力指数（Avidity Index, AI），并通过活病毒（B.1.1.1、B.1.617.2和B.1.1.529.5变异株）中和试验评估中和抗体（NtAb）效价。所有动物在实验期间均通过抗N蛋白IgG检测排除隐性感染。

3 结果

3.1 局部与系统性体液免疫应答的长期动力学差异

IN接种可快速诱导鼻黏膜抗RBD IgA应答（峰值GMT 82，第58天），但至第462天完全消失；血清IgA同样呈现短暂升高后衰减的趋势。相反，IM组虽未检测到黏膜IgA，但血清抗RBD IgG和鼻拭子IgG持续上升至第764天（GMT分别达25,600和255）。经总IgG标准化后，IM组鼻部IgG浓度仍显示时间依赖性增长。

3.2 系统性体液免疫成熟参数的路线依赖性分化

IM组血清抗RBD IgG效价在所有时间点均显著高于IN组（第764天GMT：25,600 vs 336）。更重要的是，IM组抗体亲和力指数（AI）持续上升至第764天（中位数0.90），两名个体达到AI=1.0的完全高亲和状态；而IN组AI先升后降（第764天降至0.61）。活病毒中和试验显示IM组NtAb效价从第116天（GMT 1,522）持续增长至第764天（GMT 6,089），而IN组中和活性始终较低（峰值GMT仅28）。中和效能指数（NtAb/IgG比值）在IM组随时间持续提升（第764天达0.25），IN组则仅有限增长（峰值0.07）。

3.3 免疫成熟参数的相关性分析

IM组所有免疫参数（抗RBD IgG vs NtAb、NtAb vs AI、中和效能 vs AI、IgG效价 vs AI）均呈现显著正相关（Spearman r=0.56–0.75），且参数值随时间成对上升。IN组则无任何显著相关性，表明其免疫成熟过程存在机制性缺陷。

3.4 交叉中和活性的长期演化

第764天时，IM组对B.1.1.1、B.1.617.2和B.1.1.529.5株的中和效价（GMT分别为6,089、4,305和34）均显著高于IN组（p<0.05）。值得注意的是，IM组针对异源株（B.1.617.2和B.1.1.529.5）的IgG效价随时间逐渐接近同源株水平，且交叉中和活性持续提升；而IN组对所有变异株的应答均呈衰减趋势。

4 讨论

本研究首次在非人灵长类模型中揭示：腺病毒载体疫苗Sputnik V的免疫途径显著影响体液应答的长期成熟轨迹。IM接种可驱动持续2年以上的抗体亲和力成熟、中和效能提升及交叉保护广度扩展，这与临床研究报道的mRNA疫苗免疫模式相似。而IN接种虽能快速激活黏膜免疫，但其系统性应答强度低、持久性差，且成熟过程受限可能源于鼻相关淋巴组织（NALT）与系统淋巴器官（SLO）在生发中心（GC）功能上的差异。

研究同时发现，小鼠模型无法完全模拟 primates 的免疫成熟动力学（如AI峰值提前衰减），凸显非人灵长类在评价黏膜疫苗时的不可替代性。剂量效应实验表明，高抗原剂量（10⁹ vp）可促进AI提升，提示抗原暴露量是驱动成熟的关键因素。

本研究的局限性在于未阐明抗原持久性的机制来源，且受限于抗体制剂未能区分黏膜IgA多聚体与血清单体。但结果明确支持IM途径在诱导持久系统性免疫中的优势，为未来疫苗设计及接种策略提供了关键实验依据。