mRNA疫苗相对于腺病毒载体COVID-19疫苗的优越免疫原性反映了B细胞动力学,与抗载体免疫无关:对未来大流行疫苗的启示

Superior immunogenicity of mRNA over adenoviral vectored COVID-19 vaccines reflects B cell dynamics independent of anti-vector immunity: Implications for future pandemic vaccines.

作者信息Yi Liu, Stephany Sánchez-Ovando, Louise Carolan, Leslie Dowson, Arseniy Khvorov, A Jessica Hadiprodjo, Yeu Yang Tseng, Catherine Delahunty, Ameneh Khatami, Marion Macnish, Sonia Dougherty, Michelle Hagenauer, Kathryn E Riley, Ajay Jadhav, Joanne Harvey, Marti Kaiser, Suja Mathew, David Hodgson, Vivian Leung, Kanta Subbarao, Allen C Cheng, Kristine Macartney, Archana Koirala, Helen Marshall, Julia Clark, Christopher C Blyth, Peter Wark, Adam J Kucharski, Sheena G Sullivan, Annette Fox
PMID37903679
期刊Vaccine
发布时间2023-11-22
DOI10.1016/j.vaccine.2023.10.034

实验完整度

包含前瞻性队列研究(457名参与者)、多种免疫学检测(sVNT、ELISA、流式细胞术)及B细胞动力学分析,并进行了功能验证和机制探讨。

主要模型

医护人员队列 PBMC样本

重点核对

疫苗类型:AZD1222(AdV)或BNT162b2(mRNA) 接种间隔:AdV中位84天,mRNA中位21天 采血时间:第二剂后10-48天(sVNT)及约7天和14天(B细胞) 主要检测:sVNT、刺突结合ELISA、Ad5六邻体IgG ELISA、记忆B细胞流式分析

摘要

载体疫苗和mRNA疫苗都是应对COVID-19大流行的重要组成部分,在未来的疫情和大流行中可能都需要使用。本研究旨在验证腺病毒载体(AdV)疫苗与mRNA疫苗针对SARS-CoV-2的免疫原性是否存在差异,并探讨抗载体免疫和B细胞动力学如何调节免疫原性。我们纳入了2021年4月至10月期间接种两剂AdV AZD1222(n=184)或mRNA BNT162b2疫苗(n=274)的未感染SARS-CoV-2的医护人员。在第二剂疫苗接种后10-48天至少采集一次血液用于抗体和B细胞分析。AdV和mRNA疫苗接种者的中位年龄分别为42岁和39岁。AdV疫苗组的替代病毒中和试验(sVNT)和刺突结合抗体滴度中位数分别比mRNA疫苗组低4.2倍和2.2倍(p<0.001)。AdV疫苗组识别荧光标记刺突和RBD的记忆B细胞中位数百分比分别比mRNA疫苗组低2.9倍和8.3倍。AdV疫苗接种后,与人腺病毒5型六邻体蛋白反应的IgG滴度中位数升高2.2倍,但与抗刺突抗体滴度无关。总之,结果显示mRNA诱导的sVNT抗体显著高于AdV疫苗,这反映了B细胞扩增和对RBD的靶向作用更强,而非抗载体抗体的衰减效应。ClinicalTrials.gov标识符:NCT05110911。

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
腺病毒载体疫苗与mRNA疫苗的免疫原性是否存在差异,以及抗载体免疫和B细胞动力学如何影响免疫原性?
核心机制
mRNA疫苗诱导更强的RBD靶向B细胞扩增和中和抗体产生,而抗载体抗体(针对Ad5六邻体)不影响抗刺突抗体滴度。
主要证据
基于457名医护人员的队列,sVNT滴度mRNA比AdV高4.2倍,RBD+记忆B细胞频率mRNA高8.3倍,Ad5六邻体IgG滴度升高2.2倍但与sVNT不相关。
研究意义
指出AdV疫苗免疫原性较低可能源于刺突蛋白表达量或形式,而非抗载体免疫,并强调需改进载体疫苗免疫原性以应对未来大流行。

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

队列建立与样本采集

比较AdV和mRNA疫苗接种者的免疫反应差异。

招募486名医护人员,排除不符合条件者后457名纳入分析,采集第二剂疫苗后约14天血清及部分受试者PBMC。

2

体液免疫反应评估

量化中和抗体和刺突结合抗体水平。

使用sVNT检测RBD中和抗体,ELISA检测刺突结合抗体,并比较两组间差异。

3

B细胞反应分析

比较疫苗诱导的刺突和RBD特异性记忆B细胞频率及亚型。

从PBMC中分离记忆B细胞,用荧光标记的刺突和RBD蛋白染色,通过流式细胞术检测百分比。

4

抗载体免疫评估

确定AdV疫苗接种是否增强抗Ad5六邻体抗体,并评估其与抗刺突抗体的关系。

通过ELISA检测Ad5六邻体IgG滴度,比较接种前后变化并与sVNT滴度进行相关性分析。

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
SARS-CoV-2刺突受体结合域(RBD)蛋白SinoBiological40592-V27H-B
人血管紧张素转换酶2(hACE2)蛋白Sino Biological10108-H08H
万泰SARS-CoV-2抗体ELISA试剂盒Wantai Biological Pharmacy Enterprise Co., Ltd.--
Lymphoprep分离液STEMCELL Technologies--
LEUCOSEP管Greiner--
胎牛血清----
二甲基亚砜----
DENARASE核酸酶cLEcta--
GraphPad Prism软件GraphPad Software--

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
队列研究
参与者年龄、性别、健康状况、接种间隔(AdV中位84天,mRNA中位21天)、采血时间(第二剂后10-48天)
阅读提示:Methods: Study design, Table 1
sVNT检测
RBD蛋白浓度、hACE2蛋白浓度、血清稀释范围(1:10至1:21870)
阅读提示:Methods: Surrogate Virus Neutralization Test (sVNT) assay
刺突结合ELISA
试剂盒(WANTAI)、血清稀释范围
阅读提示:Methods: Spike binding antibody ELISA
B细胞分析
PBMC分离方法、染色方案(streptavidin-fluorochrome与蛋白比例4:1)、抗体混合物
阅读提示:Methods: SARS-CoV-2 spike- and RBD-reactive B cell analysis, Supplementary Table 1
Ad5六邻体ELISA
六邻体蛋白浓度、血清稀释范围(1:10至1:21870)
阅读提示:Methods: Adenovirus 5 hexon binding IgG ELISA