pMHC多聚體的實驗揭示：輝瑞/BioNTech疫苗能引發強烈的T細胞應答，而在SARS-CoV-2感染后外周CD8 T細胞應答減弱

新冠疫情（COVID-19 pandemic）推動了多種新型疫苗平臺的快速研發，其中就包括基于 mRNA 技術的輝瑞 / 拜恩泰科（Pfizer/BioNTech）BNT162b2 疫苗。mRNA 疫苗制劑展現出高水平的保護效力，并能激發強效的固有免疫與適應性免疫應答。這類疫苗可誘導產生中和抗體，但抗體的循環滴度在數月后即會下降。相比之下，關于新冠病毒（SARS-CoV-2）特異性 T 細胞應答的強度與持久性研究仍較為有限，且多數研究依賴體外肽刺激后的批量檢測。盡管這類檢測方法快速且具有一定實用性，但會低估表位特異性 T 細胞的頻率，且難以高效識別特定的免疫優勢表位。而肽-主要組織相容性復合體（pMHC）多聚體可解決這些局限性，為 T 細胞應答提供更具定量性和表位特異性的分析結果。

T 細胞應答在新冠病毒感染后的疾病控制中發揮關鍵作用。研究顯示，在 CD8⁺T 細胞耗竭后，若康復期恒河猴再次感染新冠病毒時中和抗體滴度下降或處于次優水平，其鼻咽拭子中均可檢測到突破性病毒。接受 B 細胞耗竭治療的患者仍能從新冠中康復，這一現象進一步凸顯了 T 細胞在新冠病毒清除過程中的重要性。此外，針對冠狀病毒保守表位的 CD8⁺T 細胞應答與較輕的新冠疾病癥狀相關的情況；以及在新冠病毒頓挫感染（abortive infection，指病毒感染后未完成復制周期）人群中，還觀察到交叉反應性 T 細胞的快速擴增的現象，提示了這類 T 細胞具有保護作用。因此，明確 T 細胞活化的動力學特征，以及比較新冠病毒易感疫苗接種者與新冠患者間這些免疫事件的差異，具有重要意義。

本研究中，作者采用球形肽 - MHC 多聚試劑（spheromer）技術，鑒定了 BNT162b2 疫苗接種后產生的優勢 T 細胞表位。該技術平臺基于工程化改造的最大鐵蛋白（maxiferritin），每個納米顆粒攜帶 12 個 pMHC 分子，與其他多聚體相比，可檢測到的抗原特異性 T 細胞數量約為前者的 3-5 倍。研究設計了一組包含 49 個預測表位的檢測面板，這些表位覆蓋原始武漢株（Wuhan-Hu-1）新冠病毒的刺突蛋白（spike protein）與非刺突蛋白。作者對 351 份疫苗接種者的血液樣本進行了檢測，樣本采集時間點涵蓋接種前至首劑接種后 4 個月�？傮w而言，所有接種者在接種 BNT162b2 疫苗后，均產生了具有多功能性的 CD8⁺T 細胞與 CD4⁺T 細胞應答，這可能是該疫苗具有卓越效力的原因之一。

研究結果發現，mRNA 疫苗接種后 CD8⁺T 細胞與 CD4⁺T 細胞應答呈現出不同的動力學特征。這種兩主要 T 細胞應答間的差異較為罕見 —— 在其他疫苗研究中，激發回憶應答后約 1 周，循環系統中的 CD4⁺T 細胞與 CD8⁺T 細胞應答均會達到峰值；在乳糜瀉激發試驗研究中，也觀察到了 T 細胞亞群間的這種協同性。作者認為這可能是 mRNA 疫苗特有的特征。為評估疫苗接種與自然感染所誘導的 T 細胞應答差異，該研究對兩個獨立的本地患者隊列進行了應答分析。結果顯示，與 mRNA 疫苗接種者相比，新冠病毒感染者循環系統中的刺突蛋白特異性 T 細胞頻率更低，尤其是在 CD8⁺T 細胞群體中，且受測表位間的應答層級分布也出現偏移；還發現病毒特異性 T 細胞在性質上存在差異：疫苗接種可快速誘導效應 T 細胞產生，這些效應 T 細胞在第 90 天時數量減少，同時記憶 T 細胞頻率相應增加；與之相反，即使在癥狀出現后 5 個月，新冠患者體內也僅能檢測到低水平的病毒特異性記憶 CD8⁺T 細胞。

此外，該研究還評估了 BNT162b2 疫苗接種對新冠病毒感染后 T 細胞應答的影響。結果顯示，既往感染對疫苗誘導的 CD4⁺T 細胞應答幾乎無影響，但與未感染疫苗接種者（naive vaccinees）相比，既往感染者循環系統中的刺突蛋白特異性 CD8⁺T 細胞頻率顯著下降（峰值時下降 3.6-54.1 倍），且其功能也有所減弱。這提示，即使在病毒已被清除后，新冠病毒感染仍可能對患者的免疫系統造成長期損傷。

參考文獻：

https://doi.org/10.1016/j.immuni.2023.03.005.

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