COVID-19“突破性”感染如何改变你的免疫细胞

拉霍亚免疫学研究所(LJI)的研究人员发现，经历过症状性突破性感染的人会产生更好地识别和靶向SARS-CoV-2的T细胞，包括Omicron和Delta变体。研究人员将这种增强的保护称为“免疫墙”。

　　

加州拉霍亚免疫学研究所(LJI)科学家的一项新研究表明，接种COVID-19疫苗然后经历“突破性”感染的人特别能抵御未来的SARS-CoV-2感染。

通过分析研究志愿者的血液样本，LJI的研究人员发现，经历过症状性突破性感染的人会产生更好地识别和靶向SARS-CoV-2的T细胞，包括奥密克戎和德尔塔变体。研究人员将这种增强的保护称为“免疫墙”。

“病毒在进化，但重要的是，免疫系统也在进化。T细胞不会闲着不动。相反，它们学会识别病毒变异的部分，”LJI教授 Alessandro Sette博士说。他与LJI教授Shane Crotty博士和LJI研究助理教授Alba Grifoni博士共同领导了细胞报告医学研究。

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主要结论:

• 经历症状性突破性感染的研究志愿者产生了识别SARS-CoV-2病毒“Spike”和非Spike表位上的多个靶标的T细胞。

• 这种感染使研究志愿者的T细胞能够更好地识别新的SARS-CoV-2变体上的突变区域。

• 即使是无症状的突破性感染也会促进T细胞的反应，尽管效果没有那么显著。

• 突破性感染还导致B细胞产生针对SARS-CoV-2的交叉反应性抗体。这些抗体大多针对新的病毒变体和原来的疫苗抗原。

• 研究人员在反复接种COVID-19疫苗和SARS-CoV-2感染的研究志愿者中没有发现有害的“T细胞衰竭”的证据。

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T细胞获得了战斗力

许多研究表明，针对SARS-CoV-2(导致COVID-19的病毒)的疫苗接种可为人们提供重要的免疫保护，防止严重疾病。lji主导的几项研究表明，这种免疫保护是持久的，甚至可以帮助保护身体免受新的病毒“变种”的影响。

在这项新研究中，LJI的科学家们调查了突破性感染是如何影响T细胞和B细胞的。研究人员跟踪了一大群接种了SARS-CoV-2疫苗的研究志愿者，这种病毒会导致COVID-19。随着时间的推移，这些志愿者中的许多人经历了突破性感染。LJI的科学家们对这些志愿者进行了跟踪，在感染后收集了新的血液样本。

Grifoni说:“通过这项志愿者研究，我们处于一个独特的位置，可以看到免疫系统在突破性感染之前和之后的情况。”

该研究的共同第一作者、LJI博士后研究员Alison Tarke博士率先研究表明，突破性感染促使T细胞扩大其“功能”。这意味着这些细胞可以识别SARS-CoV-2的多种特征或抗原。

这些T细胞似乎由于疫苗接种和突破感染的结合而发展出广泛的功能库。COVID-19疫苗教会T细胞识别SARS-CoV-2的一个关键部分，称为“Spike”蛋白。与此同时，SARS-CoV-2感染促使T细胞识别Spike以及其他几种病毒蛋白。

突破性感染使这些研究志愿者拥有了能够识别和靶向SARS-CoV-2的T细胞，即使它的一部分发生了突变。

更多层的保护

突破性的奥密克戎和德尔塔变异感染也促使B细胞产生更多样化的抗体。这些抗体可以靶向疫苗和感染SARS-CoV-2变体的共同表位。

事实上，这些新抗体中的大多数都擅长攻击疫苗和变体共有的抗原表位。研究的第一作者之一、LJI讲师Parham Ramezani-Rad博士说:“新的B细胞反应只针对感染变异，而不是针对疫苗，这是非常罕见的。”

研究人员在突破性感染人群中发现了另一个有趣的趋势。COVID-19疫苗往往在上臂注射，这意味着抗SARS-CoV-2免疫细胞在远离上呼吸道系统的地方发育。SARS-CoV-2倾向于首先感染上呼吸道，这意味着正确的免疫细胞到达感染现场可能会延迟。Grifoni说:“突破性感染有可能在疫苗的基础上增加一层保护。”

无症状感染怎么办?

在研究过程中，科学家们还在大约30%从未表现出COVID-19症状的研究志愿者身上发现了以前感染过SARS-CoV-2的标志物。这些志愿者似乎在大流行早期的某个时候感染了COVID-19无症状病例。

格里福尼说:“我们的研究表明，大多数从未认为自己感染了突破性病毒的人实际上都感染了。大多数人似乎受到疫苗接种和一种或多种突破性感染的影响。”

没有T细胞衰竭的证据

这项新研究还解决了人们的担忧，即反复感染或COVID-19疫苗可能导致一种称为T细胞衰竭的现象，即T细胞失去靶向病原体的能力。

研究人员发现，突破性感染促使T细胞产生更多类型的细胞因子，这些信号分子有助于对抗感染。Grifoni解释说，在突破感染之前，T细胞可能会产生一到两种细胞因子。

Grifoni说:“在突破感染后，相同的细胞产生多种类型的细胞因子，使它们更有效。我们的T细胞不仅没有耗尽，而且实际上还在提高它们的能力。”

“免疫墙”似乎是有限制的。在无症状突破感染后，T细胞能力在随后的症状感染反应中出现平台。在随后的突破性感染后，B细胞继续产生中和抗体，但研究人员并没有看到中和抗体水平出现同样大的“提升”。

那么，人们应该继续接种SARS-CoV-2加强疫苗吗?LJI的科学家指出，SARS-CoV-2仍在继续进化，COVID-19仍可能导致免疫功能低下的人患上严重疾病。他们的建议是遵循CDC关于谁应该接种加强疫苗的所有现行指南。

这一发现可能会指导疫苗的研发

这项研究也是朝着开发针对未来SARS-CoV-2变体和许多其他具有大流行潜力的病毒的新疫苗迈出的重要一步。

Ramezani-Rad说，这项研究有助于回答关于突破性感染如何改变抗体反应的重要问题。展望未来，他很好奇未来的SARS-CoV-2变种或新疫苗设计会如何进一步调整免疫系统。

Ramezani-Rad说:“对感染发生的上呼吸道局部B细胞反应的研究也将有助于了解B细胞反应是如何被诱导的，特别是在突破感染之后。”

塞特和格里福尼专注于如何训练T细胞同时识别多种冠状病毒。他们的研究对于开发“泛冠状病毒”疫苗至关重要。

在2023年的一项研究中，他们的实验室与热那亚大学的科学家合作，证明一些T细胞可以同时识别多种冠状病毒。这项新研究向他们展示了突破性感染如何塑造T细胞反应，以对抗新型SARS-CoV-2变体。

Sette说:“我们非常有兴趣看看这种现象是否可以普遍利用，为应对其他潜在的大流行威胁做准备。这是帮助我们预防病毒感染和潜在流行病的一步。”

SARS-CoV-2 breakthrough infections enhance T cell response magnitude, breadth and epitope repertoire