AdCLD-CoV19-1疫苗在成人中的剂量依赖性血清学分析

Dose-dependent serological profiling of AdCLD-CoV19-1 vaccine in adults.

作者信息Jung Hyuk Lee, Yuna Shin, Kwang-Soo Shin, Ju Yeon Park, Mi Sun Kim, Young-Shin Park, Wuhyun Kim, Joon Young Song, Ji Yun Noh, Hee Jin Cheong, Chang-Yuil Kang, Sang Hwan Seo, Jae-Ouk Kim, Deok Ryun Kim, Nathaniel S Hwang, Jae Seung Yang, Jerome H Kim, Byoung-Shik Shim, Manki Song
PMID39723823
期刊mSphere
发布时间2025-01-28
DOI10.1128/msphere.00998-24

实验完整度

包含临床I期试验样本的系统血清学分析,涵盖抗体分型、FcR结合及多种效应功能测定,并进行了单变量和多变量统计分析。

主要模型

健康成人参与者(低剂量组,n=20;高剂量组,n=20) Vero细胞(FRNT实验) THP-1细胞(ADCP实验) HL-60细胞(ADNP实验) NK-92细胞(ADNKA实验)

重点核对

疫苗剂量:低剂量组5.0×10^10病毒颗粒,高剂量组1.0×10^11病毒颗粒,单次肌内注射 采样时间:第0天(接种前)和第28天(接种后4周) 检测抗原:原型SARS-CoV-2和Omicron BA.2的FS、S1、S2、RBD蛋白 血清稀释度:针对不同抗体亚型和FcR测定优化,如原型IgG 1:640、IgG1 1:320、FcγR3B 1:160等 统计方法:Mann–Whitney U检验,sPLS-DA,10折交叉验证

摘要

AdCLD-CoV19-1是一种基于嵌合腺病毒的重症急性呼吸综合征冠状病毒2型(SARS-CoV-2)疫苗,此前有报道称单次接种即可在小鼠和非人灵长类动物中诱导强烈的抗体反应。在本研究中,我们进行了一项系统血清学分析,以研究在I期临床试验中不同剂量的AdCLD-CoV19-1疫苗诱导的体液免疫反应的变化。对接受低剂量或高剂量疫苗的参与者的血清样本进行了针对原型SARS-CoV-2刺突(S)结构域(全长S、S1、S2和受体结合域)的抗体特征分析,以及Fc受体结合和效应功能分析。虽然低剂量和高剂量疫苗在接种后均诱导了强烈的体液免疫反应,但两组间的抗体特征质量存在差异。值得注意的是,虽然两组在大多数S1特异性抗体特征的诱导方面没有观察到显著差异,但高剂量组表现出更高水平的S2抗原特异性抗体和更强的Fc受体结合反应。此外,单变量和多变量分析显示,高剂量疫苗诱导了更高水平的S2特异性抗体与FcγR2A和FcγR3B的结合,这与抗体依赖性中性粒细胞吞噬作用(ADNP)密切相关。使用Omicron BA.2变体的进一步分析表明,与低剂量组相比,高剂量组维持了显著更高水平的针对S2抗原的IgG和FcγR3B结合,并表现出显著更高的针对S2抗原的ADNP反应。这些发现强调了在评估疫苗效力时考虑多样化体液免疫反应的重要性,并为优化腺病毒载体SARS-CoV-2疫苗剂量提供了见解。

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
不同剂量的AdCLD-CoV19-1疫苗是否诱导不同的体液免疫反应特征和Fc介导的效应功能?
核心机制
高剂量疫苗诱导更强的S2特异性抗体(特别是IgG和IgG1),这些抗体与FcγR2A和FcγR3B结合增强,进而激活抗体依赖性中性粒细胞吞噬作用(ADNP),导致高剂量组S2特异性ADNP反应显著高于低剂量组。
主要证据
基于I期临床试验血清样本的系统血清学分析,包括抗体分型、FcR结合和效应功能测定,发现高剂量组S2特异性IgG、FcγR2A、FcγR3B结合及ADNP反应显著高于低剂量组,且对Omicron BA.2变体同样适用。
研究意义
研究强调在评估疫苗效力时,不仅应考虑中和抗体滴度,还应考虑抗体反应的质量和功能,为优化腺病毒载体SARS-CoV-2疫苗剂量提供见解。

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

疫苗免疫与样本采集

评估不同剂量AdCLD-CoV19-1疫苗接种后诱导的体液免疫反应。

从I期临床试验(NCT05047692)获取血清样本,低剂量组(5.0×10^10病毒颗粒)和高剂量组(1.0×10^11病毒颗粒)各20名健康成人,于第0天接种,第0天和第28天采集血清。

2

传统免疫原性评估

比较两种剂量组间的结合抗体和中和抗体水平。

使用ELISA检测FS特异性IgG抗体滴度,使用FRNT检测中和抗体滴度。

3

系统血清学抗体分型

全面分析针对不同SARS-CoV-2 S结构域的抗体亚型和亚类。

使用Luminex技术检测针对FS、S1、S2和RBD的IgG、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgM水平。

4

Fc受体结合分析

评估不同抗体与Fc受体的结合能力,揭示Fc介导的效应功能潜力。

使用Luminex技术检测针对不同抗原的抗体与FcγR2A、FcγR2B、FcγR3A、FcγR3B和FcRn的结合。

5

Fc介导的效应功能分析

评估抗体诱导的ADCD、ADCP、ADNP和ADNKA等效应功能。

使用荧光微球和细胞系进行ADCD、ADCP、ADNP和ADNKA实验,检测C3沉积、吞噬作用和NK细胞脱颗粒。

6

多元统计分析

识别区分剂量组的抗体特征并评估其判别能力。

使用sPLS-DA进行多变量分析,并通过相关网络分析进一步探索关键特征。

7

变异株交叉反应评估

评估不同剂量组针对Omicron BA.2变体的S2特异性抗体特征和ADNP反应。

使用Omicron BA.2抗原进行IgG、FcγR2A、FcγR3B结合和ADNP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
生物素化试剂盒Thermo Scientific#A39257
Zeba脱盐柱Thermo Scientific#89889
Luminex Magplex-Avidin微球Luminex# MA-A012-01, # MA-A013-01, # MA-A014-01, # MA-A015-01
黄绿色荧光中性亲和素标记微球Invitrogen#F8776
红色荧光中性亲和素标记微球Invitrogen#F8775
牛血清白蛋白Sigma-Aldrich#A3803-100G
磷酸盐缓冲液Gibco#10010023
SARS-CoV-2 S蛋白(稳定三聚体)Acro Biosystems#SPN-C52H9
Dulbecco磷酸盐缓冲液HyClone#SH30028.03
吐温20Sigma-Aldrich#P1379
封闭液Thermo Scientific#37538
HRP偶联检测抗体BD Pharmingen#555788
TMB底物KPL#5120-0077
TMB终止液KPL#5150-0021
酶标仪SpectramaxMolecular Device--
Vero细胞ATCC#CCL-81
DMEM培养基Invitrogen#11995065
抗生素-抗真菌剂Gibco#15240062
96孔平底板Thermo Scientific#167008
福尔马林Sigma-Aldrich#HT501128-4L
甲醇Sigma-Aldrich#32213-1L
山羊血清Abcam#Ab7481
吐温-20GenDEPOT#T9100-100
抗SARS-CoV-2核蛋白兔单克隆抗体Sino Biological#40143-R001
True Blue溶液SeraCare#5510-0030
细胞成像仪Cytation 7BioTek--
RPMI 1640培养基Gibco#11875119
胎牛血清Gibco#16000044
豚鼠补体Cedarlane#CL4051
抗C3 FITC偶联山羊IgGMP Biomedicals#0855385
THP-1细胞ATCC#TIB-202
HL-60细胞ATCC#CCL-240
GlutaMax IGibco#35050-061
二甲基亚砜Sigma-Aldrich#D2650
CD11b抗体BD BioSciences#555388
酶标板Thermo Scientific#439454
NK-92细胞ATCC#PTA-8836
NK细胞培养基StemCell#5150
马血清StemCell#16050-122
IL-2 ISMiltenyi Biotec#130-097-744
青霉素-链霉素Invitrogen#15140122
抗CD107a-PE-Cy5抗体BD BioSciences#555802
布雷菲德菌素ASigma#B6542
GolgiStopBD BioSciences#554724
固定/透化试剂盒BD Biosciences#554714
IgG抗体Southern Biotech#9040-09
IgG1抗体Southern Biotech#9054-09
IgG2抗体Southern Biotech#9070-09
IgG3抗体Southern Biotech#9210-09
IgG4抗体Southern Biotech#9200-09
IgM抗体Southern Biotech#9020-09
IgA1抗体Southern Biotech#9130-09
链霉亲和素-PEAgilent#PJ315S-1
FcγR2ASino Biological#10374-H27H1-B
FcγR2BSino Biological#10259-H27H-B
FcγR3ASino Biological#10389-H27H1-B
FcγR3BSino Biological#11046-H27H-B
FcRnSino Biological#CT071-H27H-B
SAS 9.4版SAS Institute--
R 4.3.3版R Foundation--
GraphPad Prism 8.3.0版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
疫苗免疫和样本采集
低剂量组和高剂量组各20名健康成人,低剂量5.0×10^10病毒颗粒,高剂量1.0×10^11病毒颗粒,单次肌内注射;采样时间第0天和第28天。
阅读提示:材料与方法-研究人群
ELISA
包被抗原为SARS-CoV-2 S蛋白三聚体(2.0 µg/mL),血清初始稀释1:20,三倍梯度稀释;检测抗体HRP-anti-IgG,TMB显色;WHO标准品(NIBSC 20/136)定量。
阅读提示:材料与方法-酶联免疫吸附试验
FRNT
Vero细胞(2.0×10^4细胞/孔),血清三倍稀释,病毒量540 PFU/孔,感染5小时,抗N蛋白抗体检测,Cytation 7计数。
阅读提示:材料与方法-焦点减少中和试验
抗体分型
Luminex Magplex-Avidin微球偶联抗原,血清稀释度(IgG 1:640,IgG1 1:320,IgG2 1:160等),二抗(Southern Biotech)浓度,iQue3读取GMFI。
阅读提示:材料与方法-抗体和FcR分型
FcR结合
FcR蛋白(Sino Biological),链霉亲和素-PE标记,血清稀释度(FcγR2A 1:80,FcγR3B 1:160等),iQue3读取。
阅读提示:材料与方法-抗体和FcR分型
效应功能
ADCD:补体来源,抗C3-FITC;ADCP:THP-1细胞,血清1:200;ADNP:HL-60细胞(DMSO分化),血清1:80(BA.2 FS 1:40);ADNKA:NK-92细胞,血清1:60,CD107a检测。
阅读提示:材料与方法-对应效应功能部分
Omicron BA.2分析
BA.2抗原(FS、S1、S2),IgG 1:320,FcγR2A 1:80,FcγR3B 1:80,ADNP血清1:40(BA.2 FS)。
阅读提示:材料与方法-抗体和FcR分型、ADNP