流感疫苗平台塑造差异性免疫图谱:体液与记忆B细胞反应的整合分析
《npj Vaccines》:Integrated analysis of humoral and memory B-cell responses reveals distinct immune landscapes shaped by influenza vaccine platforms
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时间:2025年12月24日
来源:npj Vaccines 6.5
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本研究针对不同流感疫苗平台(Fluzone标准剂量灭活疫苗FluZ、FluBlok重组蛋白疫苗FluB、FluMist鼻喷减毒活疫苗FluM)诱导的免疫应答差异,通过整合分析血清血凝抑制(HAI)抗体滴度与记忆B细胞(MBC)表型,揭示FluB可诱导最强大的IgG记忆B细胞反应,而FluM偏向激活黏膜IgA应答。该研究为优化疫苗设计提供了细胞免疫层面的关键依据,凸显了超越HAI滴度的多维度免疫评估价值。
季节性流感仍是全球重大公共卫生挑战,每年导致数百万人重症和数十万死亡。疫苗接种是防控流感的基石,但不同技术平台的疫苗效果存在显著差异。传统上,血凝抑制(HAI)抗体滴度被用作保护性免疫的相关指标,然而它能否全面反映疫苗激发的免疫记忆,尤其记忆B细胞(MBC)这一长期防护的关键角色,尚不明确。记忆B细胞能够在抗体水平下降后快速活化并分化为浆细胞,提供再次暴露病原时的迅速防御。因此,剖析不同疫苗如何塑造MBC应答,对于改进疫苗设计至关重要。
为此,Laise Rodrigues Reis与Ted M. Ross团队在《npj Vaccines》上发表研究,对比了三种已上市流感疫苗——Fluzone标准剂量灭活疫苗(FluZ)、FluBlok重组蛋白疫苗(FluB)和FluMist鼻喷减毒活疫苗(FluM)所引发的体液与记忆B细胞反应。研究纳入33名18–49岁健康成人,随机接种上述三价疫苗,并在接种前(D0)和接种后28天(D28)采集血清及外周血单核细胞(PBMC),通过HAI实验和流式细胞术进行多维分析。
研究发现,FluB接种者针对H1N1、H3N2和B型流感病毒(IBV)均表现出最高的HAI滴度,且其记忆B细胞反应最为全面,包括更高频率的类别转换记忆(switched memory)和IgG记忆细胞。FluZ诱导的应答强度次之,而FluM接种者的血清抗体水平最低,但其偏向诱导未转换记忆(unswitched memory)和IgA记忆细胞,尤其针对H1和IBV组分。进一步表型分析显示,FluB还能显著增加H1和H3特异的IgA静息记忆及IgG活化记忆细胞,提示其更有效的生发中心反应和T细胞辅助。相关性分析还发现,尽管FluM的血清抗体反应较弱,但其记忆B细胞亚群间存在更强的内部关联,尤其在H3特异性应答中,暗示黏膜疫苗可能通过细胞间协同作用提供额外保护层。
该研究不仅系统比较了三种疫苗平台的免疫特性,还指出单一血清学指标(如HAI)的局限性,强调需结合记忆B细胞表型评估疫苗效果。研究结果为针对不同人群(如已有预存免疫力者)选择疫苗平台提供了科学依据,并对下一代流感疫苗的理性设计具有重要指导意义。
研究纳入33名健康成人,随机接种FluZ、FluB或FluM三价疫苗。血清样本通过HAI实验检测H1、H3和IBV毒株的抗体滴度。外周血单核细胞(PBMC)经多色流式细胞术分析,使用生物素化血凝素(HA)蛋白探针标记抗原特异性B细胞,并通过表面标志(如CD19、CD27、CD38、IgD、IgA、IgG等)区分浆细胞、记忆B细胞及其亚群(如未转换记忆、类别转换记忆、静息与活化记忆)。统计采用非参数检验与相关性分析,高维数据通过t-SNE降维可视化。
接种三种疫苗后,受试者平均HAI抗体水平均上升,但强度因平台和毒株而异。FluB组对三种组分(H1、H3、IBV)的滴度最高,且实现血清保护(≥1:40)和血清转化(≥4倍升高)的比例最高。FluZ组应答较弱,而FluM组血清抗体水平最低,反映其免疫应答更侧重于黏膜而非系统循环。
FluB接种者针对H1和H3的总记忆B细胞和类别转换记忆频率显著高于FluM或FluZ组。FluM组则显示出更高的未转换记忆频率,尤其在IBV应答中。浆细胞频率在各组间无显著差异,说明疫苗主要影响记忆库而非短期抗体分泌细胞。
IgG记忆在FluZ和FluB接种者中占主导,而FluM组则显著升高IgA记忆(对H1和IBV)和IgM记忆(对H3)。这体现了灭活/重组疫苗倾向于系统IgG应答,而黏膜疫苗偏向黏膜相关IgA/IgM反应。
t-SNE可视化进一步确认了疫苗特异的MBC分布模式:FluB增强IgG记忆;FluZ与FluM提升IgA记忆;FluB还在H1应答中增加IgM记忆。
流感疫苗平台差异性地调节HA特异性记忆B细胞亚群的活化状态
FluB组表现出更高的IgA静息记忆(对H1、H3)和IgG活化记忆(对H3),以及IgG静息记忆(对H1、IBV)。FluZ应答较为有限,而FluM在活化与静息亚群中均无明显优势,凸显FluB在诱导多功能记忆细胞方面的优越性。
FluM组尽管血清抗体反应弱,但其记忆B细胞亚群间(尤其是H3特异性IgA记忆)呈现更复杂的正相关网络,提示黏膜疫苗可能通过细胞协作提供保护。相比之下,FluZ组的MBC亚群间互作较少。
本研究通过整合体液与细胞免疫分析,揭示三种流感疫苗平台塑造截然不同的“免疫图谱”。重组疫苗FluB凭借高纯度、无卵适应突变的三倍HA抗原含量,诱导最强的IgG记忆B细胞反应,可能带来更持久的保护。灭活疫苗FluZ应答较为有限,或与其额外病毒蛋白引起的预存免疫竞争有关。鼻喷疫苗FluM则偏向黏膜免疫,其低血清抗体但高MBC关联性的特点提示,传统血清学指标可能低估其防护潜力。这些发现强调,疫苗评估应结合记忆B细胞表型,从而为不同人群(如年长者或频接种子者)优选疫苗平台提供依据,并推动下一代流感疫苗向更广谱、持久的方向发展。
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