撰文 | 我的闺蜜老红帽
目前的流感疫苗所提供的保护效力较为有限,而且对具有大流行威胁的病毒几乎没有保护作用【1】。流感疫苗往往靶向血凝素(HA)头部结构域的免疫显性表位,驱动免疫应答,而头部易受抗原漂移影响。在缺乏靶向头部表位免疫记忆的情况下,机体就会启动记忆性B细胞(MBCs)【2-6】。新一代疫苗旨在通过靶向亚显性表位,产生针对多种流感病毒亚型的、更为持久和广谱的免疫应答。然而,为实现“靶向亚显性表位”和“限制可变表位MBCs”的双重效果,疫苗配方和生产平台都需要革新和迭代。
上述思路已经在几种新型疫苗中得以体现。这些疫苗中,最可能率先应用于临床的一只疫苗其抗原是一类嵌合HA (cHA),茎结构域来自2009年H1N1大流行(pH1N1),头部结构域来自禽流感病毒亚型,而人类往往不会对禽流感病毒产生免疫响应【7,8】。临床前研究表明,cHA疫苗可以诱导靶向多种流感病毒亚型的抗体和细胞免疫响应。雪貂接种此疫苗后,可降低病毒滴度和传播维度,这也提示人类接种cHA疫苗后,感染和传播也会得到一定遏制。在一项1期临床试验中,接种含有角鲨烯佐剂(AS03)的cHA灭活流感疫苗(命名为IIV)后,机体诱导出大量靶向HA茎结构域的抗体分泌细胞。来自接种人群的血清也具有广谱亲和性,可以抑制神经氨酸酶,而且具有抗体依赖的细胞毒性,这些结果表明,该疫苗可以诱导机体启动广谱抗体响应。这一临床实验还比较了不同的配方,包括减毒活疫苗(LAIV)、IIV和IIV加AS03。与其他配方相比,连续两次接种IIV AS03后,所诱导的保护性血清抗体反应最为持久。然而,cHA疫苗接种后,所诱导的B细胞图谱,B细胞表位特异性以及对记忆性B细胞的长期影响仍不清楚。
近日,来自美国芝加哥大学的Patrick C. Wilson研究组在Immunity上发表题为Long-lasting B cell convergence to distinct broadly reactive epitopes following vaccination with chimeric influenza virus hemagglutinins的文章,就上述问题进行了深入研究,并发现cHA疫苗可以诱导产生急性浆母细胞(PB),持久启动MBC响应,并靶向HA茎结构域亚显性表位。
为了研究B细胞特异性,以及比较不同疫苗接种之后B细胞的变化情况,作者首先设计了cH8/1 (H8头部结构域,H1柄结构域)和cH5/1 (H5头,H1柄)两组疫苗,并通过LAIV和IIV AS03两种方式进行接种。随后,在不同时间点提取B细胞,进行单细胞RNA测序和B细胞受体测序。作者的接种思路是先接种cH8/1进行预刺激,浆母细胞产生单克隆抗体之后,再进行cH5/1 增强型刺激。
通过单细胞RNA测序,作者发现疫苗反应性B细胞可以分为不同的转录簇,这种转录簇的模式与B细胞激活状态、细胞分化和接受不同的疫苗配方有关。作者还分析得出,cH5/1结合B细胞发生抗体类别转换和体细胞高频突变。通过B细胞受体测序,作者发现由PBs和MBCs生成的单克隆抗体,可以有效靶向多个广谱保护性的表位,包括茎结构域的中心茎和HA锚定表位,头结构域的三聚体界面表位等。
另外,作者还确定,仅仅一个单位的cHA IIV AS03疫苗就足以启动靶向茎结构域的免疫响应,注射两个单位则可以有效提升疫苗的广谱性和持续性。接种cHA疫苗1年后,从机体中提取B细胞并进行分析显示,与目前批准的疫苗相比,茎反应性B细胞的比例增加,这表明cHA疫苗重塑了特异性B细胞库,丰富了MBC类型。这些结果也说明,复杂的流感暴露史,可以通过适当的疫苗配方重新塑造。
综上所述,作者通过单细胞RNA测序和B细胞受体库测序,确定了cHA疫苗接种后,所诱导的B细胞异质性、功能和亚群。作者发现,cHA IIV AS03灭活疫苗接种后,可以有效诱导靶向茎结构域广谱中和表位的活化B细胞和MBC,PB和MBC反应总体呈现特异性克隆重叠,也就是B细胞趋同于这些广谱保护的表位。总之,cHA疫苗诱导了靶向HA茎结构域稳健和持久的B细胞应答。
https://doi.org/10.1016/j.immuni.2025.02.025
制版人:十一
参考文献
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