pMHC多聚体的实验揭示：辉瑞/BioNTech疫苗能引发强烈的T细胞应答，而在SARS-CoV-2感染后外周CD8 T细胞应答减弱

新冠疫情（COVID-19 pandemic）推动了多种新型疫苗平台的快速研发，其中就包括基于 mRNA 技术的辉瑞 / 拜恩泰科（Pfizer/BioNTech）BNT162b2 疫苗。mRNA 疫苗制剂展现出高水平的保护效力，并能激发强效的固有免疫与适应性免疫应答。这类疫苗可诱导产生中和抗体，但抗体的循环滴度在数月后即会下降。相比之下，关于新冠病毒（SARS-CoV-2）特异性 T 细胞应答的强度与持久性研究仍较为有限，且多数研究依赖体外肽刺激后的批量检测。尽管这类检测方法快速且具有一定实用性，但会低估表位特异性 T 细胞的频率，且难以高效识别特定的免疫优势表位。而肽-主要组织相容性复合体（pMHC）多聚体可解决这些局限性，为 T 细胞应答提供更具定量性和表位特异性的分析结果。

T 细胞应答在新冠病毒感染后的疾病控制中发挥关键作用。研究显示，在 CD8⁺T 细胞耗竭后，若康复期恒河猴再次感染新冠病毒时中和抗体滴度下降或处于次优水平，其鼻咽拭子中均可检测到突破性病毒。接受 B 细胞耗竭治疗的患者仍能从新冠中康复，这一现象进一步凸显了 T 细胞在新冠病毒清除过程中的重要性。此外，针对冠状病毒保守表位的 CD8⁺T 细胞应答与较轻的新冠疾病症状相关的情况；以及在新冠病毒顿挫感染（abortive infection，指病毒感染后未完成复制周期）人群中，还观察到交叉反应性 T 细胞的快速扩增的现象，提示了这类 T 细胞具有保护作用。因此，明确 T 细胞活化的动力学特征，以及比较新冠病毒易感疫苗接种者与新冠患者间这些免疫事件的差异，具有重要意义。

本研究中，作者采用球形肽 - MHC 多聚试剂（spheromer）技术，鉴定了 BNT162b2 疫苗接种后产生的优势 T 细胞表位。该技术平台基于工程化改造的最大铁蛋白（maxiferritin），每个纳米颗粒携带 12 个 pMHC 分子，与其他多聚体相比，可检测到的抗原特异性 T 细胞数量约为前者的 3-5 倍。研究设计了一组包含 49 个预测表位的检测面板，这些表位覆盖原始武汉株（Wuhan-Hu-1）新冠病毒的刺突蛋白（spike protein）与非刺突蛋白。作者对 351 份疫苗接种者的血液样本进行了检测，样本采集时间点涵盖接种前至首剂接种后 4 个月。总体而言，所有接种者在接种 BNT162b2 疫苗后，均产生了具有多功能性的 CD8⁺T 细胞与 CD4⁺T 细胞应答，这可能是该疫苗具有卓越效力的原因之一。

研究结果发现，mRNA 疫苗接种后 CD8⁺T 细胞与 CD4⁺T 细胞应答呈现出不同的动力学特征。这种两主要 T 细胞应答间的差异较为罕见 —— 在其他疫苗研究中，激发回忆应答后约 1 周，循环系统中的 CD4⁺T 细胞与 CD8⁺T 细胞应答均会达到峰值；在乳糜泻激发试验研究中，也观察到了 T 细胞亚群间的这种协同性。作者认为这可能是 mRNA 疫苗特有的特征。为评估疫苗接种与自然感染所诱导的 T 细胞应答差异，该研究对两个独立的本地患者队列进行了应答分析。结果显示，与 mRNA 疫苗接种者相比，新冠病毒感染者循环系统中的刺突蛋白特异性 T 细胞频率更低，尤其是在 CD8⁺T 细胞群体中，且受测表位间的应答层级分布也出现偏移；还发现病毒特异性 T 细胞在性质上存在差异：疫苗接种可快速诱导效应 T 细胞产生，这些效应 T 细胞在第 90 天时数量减少，同时记忆 T 细胞频率相应增加；与之相反，即使在症状出现后 5 个月，新冠患者体内也仅能检测到低水平的病毒特异性记忆 CD8⁺T 细胞。

此外，该研究还评估了 BNT162b2 疫苗接种对新冠病毒感染后 T 细胞应答的影响。结果显示，既往感染对疫苗诱导的 CD4⁺T 细胞应答几乎无影响，但与未感染疫苗接种者（naive vaccinees）相比，既往感染者循环系统中的刺突蛋白特异性 CD8⁺T 细胞频率显著下降（峰值时下降 3.6-54.1 倍），且其功能也有所减弱。这提示，即使在病毒已被清除后，新冠病毒感染仍可能对患者的免疫系统造成长期损伤。

参考文献：

https://doi.org/10.1016/j.immuni.2023.03.005.

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