流感疫苗接种后母乳与血液转录组分析：揭示免疫机制差异

《npj Vaccines》：Transcriptome analysis in human breast milk and blood in a randomized trial after inactivated or attenuated influenza immunization

为探究流感疫苗免疫机制，研究人员分析母乳和血液转录组，发现 TIV 和 LAIV 免疫反应不同，意义重大。

　　在流感的 “战场” 上，年轻婴儿和孕妇是易受攻击的 “弱势群体”。每年流感季，不少不满 6 个月的婴儿会因流感生病，孕妇感染流感后也面临诸多不良后果，比如 2009 年 H1N1 流感大流行，孕妇受影响尤为严重。好在流感疫苗能 “挺身而出”，给母婴健康 “保驾护航”，它不仅能降低孕妇和胎儿因流感感染带来的风险，还能减少婴儿患流感的几率。

不过，在给哺乳期女性选择流感疫苗时，却有些 “迷茫”。目前，三价灭活流感疫苗（TIV）和减毒活流感疫苗（LAIV）都被批准用于产后哺乳期女性，可哪种疫苗效果更好，相关信息却少之又少。为了 “拨开迷雾”，来自辛辛那提儿童医院医学中心等机构的研究人员开展了一项研究，相关成果发表在《npj Vaccines》上。

研究人员采用了 RNA 测序（RNA-Seq）技术，对参与随机双盲对照研究的哺乳期女性的血液和母乳样本进行分析。这些女性在产后 28 - 116 天接种了 LAIV 和肌肉注射安慰剂，或者 TIV 和鼻内安慰剂。

研究结果如下：

1. 基因表达特征比较：在分析基因表达特征前，研究人员先对样本进行筛选，排除了一个异常样本。之后，他们确定了不同疫苗组、样本类型和时间点相对于接种前差异表达的基因（FDR 调整后的 p 值 < 0.2 且变化倍数≥1.5 倍）。在母乳淋巴细胞（BML）中，LAIV 组有 382 个差异表达基因，大多在接种后第 28 天上调；TIV 组在 BML 中有 3 个差异表达基因，其中 IL1A 和 IL1B 这两个基因在第 28 天与 LAIV 组有重叠，且在 LAIV 和 TIV 接种后相对于接种前都显著上调。在第 28 天，MTRNR2L8 等基因在 LAIV 组相对于 TIV 组有更强的差异反应。在周边血单核细胞（PBMCs）中，TIV 组在第 28 天有 10 个差异表达基因（2 个上调，8 个下调），LAIV 组只有 1 个上调基因 MTRNR2L8，且 TIV 组中两个编码免疫球蛋白的基因 IGHG1 和 IGHG3 相对于 LAIV 组有更高的基因表达反应。
2. 基因聚类分析：通过基因聚类分析发现，TIV 在 BML 中诱导的反应比 LAIV 早（第 8 天 vs 第 28 天），但峰值较低。一组共表达的干扰素诱导抗病毒基因（IFIT3、OAS3、IFI44L、MX1、OAS2、IFIT1、IFI6）在 LAIV 组接种后第 2 天和第 28 天相对于接种前显著增加，而 TIV 组在 BML 中任何时间点都未超过接种前水平；在 PBMCs 样本中，第 28 天 TIV 组该基因簇表达高于接种前水平，LAIV 组则保持在接种前水平。
3. 通路富集分析：对差异表达基因进行通路富集分析发现，LAIV 接种后第 2 天，BML 中多个先天免疫信号通路显著富集，如 IL1 信号通路、NF-κB 信号通路等；第 28 天，除了上述通路，流感 A、细胞因子在免疫系统中的信号传导等通路也显著富集。TIV 组在第 28 天，IL1 信号通路在其上调的差异表达基因中显著富集 。
4. 免疫球蛋白基因表达与抗体反应相关性分析：研究人员还评估了 PBMCs 中 IgG 免疫球蛋白重链基因（IGHG1 和 IGHG3）表达与血清学反应的关系，发现 TIV 组 PBMCs 中 IGHG1 和 IGHG3 基因表达相对于接种前显著增加，且第 28 天 IGHG1 基因表达与针对部分流感疫苗抗原的 ELISA IgG 滴度呈弱正相关，与流感 B - 威斯康星抗原的 IgG 反应呈中度正相关。在 BML 中，免疫球蛋白重链恒定区 α1 和 α2 基因（IGHA1 和 IGHA2）表达与针对流感 B - 威斯康星和猪 H1N1 抗原的 IgA 反应呈中度正相关，但均未达到统计学意义。

研究结论和讨论部分指出，TIV 组 PBMCs 中两个编码 IgG 的基因表达增加，与之前研究中 TIV 组血清 IgG 几何平均滴度（GMTs）增加相符，表明 IGHG1 基因可能是 ELISA 反应的潜在生物标志物。LAIV 组 BML 中先天免疫信号相关基因表达增加，这可能与 LAIV 通过黏膜免疫延长先天反应有关，不过该结果在 PBMCs 中未观察到。研究还发现 MTRNR2L8 基因在 LAIV 接种后第 28 天的 PBMC 和 BML 中显著上调，可能是区分 LAIV 和 TIV 接种后反应的标志物。

但该研究也存在一些局限性，比如样本量小、采样时间点有限，这影响了统计效力和检测差异表达基因的能力。尽管如此，这项研究还是确定了疫苗和样本类型特异性的基因表达特征，部分特征与接种后的免疫反应相关，为进一步研究流感疫苗免疫机制提供了重要依据。未来还需要更大规模的研究来深入探讨 LAIV 与先天反应持续时间的关系，以及它在向新生儿传递免疫力方面的作用。

研究人员使用的主要关键技术方法如下：首先，对参与研究的哺乳期女性采集母乳和血液样本，提取其中的单核细胞并储存。接着，对 RNA 样本进行完整性检测，利用 Illumina TruSeq Stranded mRNA Sample Prep Kit 制备 RNA 测序文库，并在 Illumina HiSeq 2500 上进行测序。然后，将测序得到的双端 reads 与人类参考基因组（GRCh38）进行比对，使用 Subread v1.4.6 软件中的 featureCounts 函数进行基因表达定量。最后，运用 edgeR 软件进行数据标准化和差异表达基因分析，通过 pvclust R 软件进行基因聚类分析，利用 goseq R 包进行通路富集分析，并使用 Pearson 相关性分析评估免疫球蛋白基因表达与抗体反应的关系。