第三次暴露于COVID-19感染或疫苗差异性地影响T细胞反应

Third exposure to COVID-19 infection or vaccination differentially impacts T cell responses

作者信息Gift Ahimbisibwe, David Greenwood, Katalin Andrea Wilkinson, Joshua Gahir, Hermaleigh Townsley, Murad Miah, Philip Bawumia, Charlotte Chaloner, Dina Levi, Philip Hobson, Andy Riddell, Agnieszka Hobbs, Giulia Dowgier, Rebecca Penn, Theo Sanderson, Phoebe Stevenson-Leggett, Odiesia Daley, James Bazire, Ruth Harvey, Ashley S Fowler, Callie Smith, Mauro Miranda, Nicola O'Reilly, Scott Warchal, Karen Ambrose, Amy Strange, Gavin Kelly, Svend Kjar, Legacy Investigators, Bryan Williams, Vincenzo Libri, Steve Gamblin, Sonia Gandhi, Charles Swanton, David Lv Bauer, Robert John Wilkinson, Edward J Carr, Emma C Wall
PMID40848990
期刊J Infect
发布时间2025-09
DOI10.1016/j.jinf.2025.106598

实验完整度

包含体外中和试验、ELISpot、Luminex、CyTOF和流式细胞术等多种免疫学检测,但缺乏体内动物模型等多层级验证。

主要模型

健康成人外周血单个核细胞(PBMC) UCLH-Crick Legacy队列亚组

重点核对

第三次暴露类型(疫苗或感染) 样本量:疫苗免疫组n=38,混合免疫组n=13 采样时间:第三次暴露后的中位时间分别为19天和24天 T细胞刺激:使用SARS-CoV-2刺突蛋白肽库 细胞因子检测:刺激后上清中IL-10、IL-34和CCL25的水平

摘要

在2021年,两剂SARS-CoV-2疫苗的快速推广降低了COVID-19的严重程度和死亡率。然而,作为初免-加强方案的进一步疫苗剂量受到限制,到2021年底公共卫生限制的解除经常导致感染而非疫苗作为第三次暴露。为了比较第三次暴露通过mRNA加强剂或SARS-CoV-2感染如何塑造两剂疫苗后的体液和细胞免疫,我们比较了UCLH-Crick Legacy队列研究(NCT04750356)中健康成年人在接受编码祖先刺突蛋白的mRNA加强剂(疫苗免疫,n = 38)或COVID-19感染(混合免疫,n = 13)后的免疫反应。使用活病毒中和试验、IFN-γ ELISpot、Luminex检测、流式细胞术和质谱流式细胞术评估免疫特征。结果显示,无论是感染还是疫苗作为第三次暴露,总抗刺突蛋白IgG和变异株特异性中和抗体均相当。总体而言,T细胞群相似但功能不同。疫苗组的CD8+效应记忆T细胞在SARS-CoV-2刺突蛋白肽刺激后表现出更高的CD69和颗粒酶B表达。相比之下,混合组在刺激后产生了更高水平的先天免疫相关细胞因子IL-10和IL-34,以及T细胞归巢趋化因子CCL25。虽然两种暴露都产生了针对SARS-CoV-2变异株的相当的保护广度,但我们的发现表明,第三次暴露的途径影响免疫反应的不同方面,有必要进一步研究全身和粘膜部位的长期免疫。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
在接种两剂疫苗后,第三次暴露通过mRNA加强剂或SARS-CoV-2感染是否会导致不同的免疫反应?
核心机制
第三次暴露途径影响CD8+ T细胞的活化状态和细胞因子产生,其中疫苗暴露增强CD8+ TEM细胞CD69和颗粒酶B表达,而感染暴露促进IL-10、IL-34和CCL25产生,提示先天免疫和粘膜归巢相关途径的参与。
主要证据
通过CyTOF、ELISpot、Luminex和流式细胞术对PBMC的分析,显示总体细胞组成相似,但功能上存在差异。
研究意义
研究结果提示第三次暴露途径可能影响免疫反应的不同方面,需要进一步研究全身和粘膜部位的长期免疫力。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

队列筛选与分组

明确第三次暴露于疫苗或感染的参与者队列,并排除先前感染

从UCLH-Crick Legacy研究中筛选参与者,根据anti-N IgG、PCR检测和临床病史分为疫苗免疫组(无感染证据)和混合免疫组(两剂疫苗后记录到阳性PCR)。

2

体液免疫评估

比较两组针对不同SARS-CoV-2变异株的中和抗体水平

使用高通的微中和试验检测血清对包括祖先株、Alpha、Beta、Delta和Omicron亚变体的中和抗体滴度。

3

T细胞反应评估

比较两组SARS-CoV-2特异性T细胞反应和细胞因子产生

使用IFN-γ ELISpot评估刺突蛋白肽刺激后的T细胞反应,并使用Luminex检测刺激后上清中80种可溶性分析物的水平。

4

免疫细胞组成分析

分析未刺激PBMC中免疫细胞群体的组成和激活状态

使用CyTOF对未刺激的PBMC进行免疫分型,并通过聚类和差异表达分析比较两组细胞亚群的频率。

5

T细胞功能分析

表征刺突蛋白特异性T细胞的功能和颗粒酶表达

使用细胞内细胞因子染色(ICS)和流式细胞术,在部分可用PBMC亚组中分析CD69+ CD8+ TEM细胞的颗粒酶表达和多功能性。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Elecsys抗SARS-CoV-2检测Roche09203095190
人IFN-γ ELISpotPRO试剂盒Mabtech3420-2APT-10
ProcartaPlex人免疫反应检测试剂盒Thermo FisherEPX800-10080-901
MaxPar直接免疫分型检测Standard BioTools--
Cell-ID Intercalator-103RhStandard BioTools--
Zombie Near Infrared染料----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
队列筛选
疫苗免疫组确认无感染史(anti-N IgG阴性、每周PCR阴性、无临床COVID-19史);混合免疫组确认两剂疫苗后首次阳性PCR且之前anti-N IgG阴性
阅读提示:Methods中Study design and Participants部分
体液免疫评估
中和试验使用的变异株包括祖先株、Alpha、Beta、Delta和Omicron(BA.1, BA.2, BA.5)
阅读提示:Methods中Neutralization assay部分
T细胞反应评估
PBMC刺激使用的刺突蛋白肽库,ELISpot的阴性对照(未刺激)和阳性对照(anti-CD3)
阅读提示:Methods中IFN-γ ELISpot assay部分
T细胞功能分析
刺激时间(6小时),刺突蛋白肽库,抗体组合
阅读提示:Methods中T cell stimulation assay for flow cytometry部分