那些经历突破性感染的人具有更强的T细胞能力来识别和攻击SARS-CoV-2病毒，包括其Omicron和Delta变种。研究人员将这种增强的免疫反应比作“一道免疫墙”。这表明，经历过突破性感染的个体可能对未来的感染有更强的防御能力。这项研究是由拉霍亚免疫学研究所(LJI)的科学家进行的。研究发现，经历症状性突破性感染的个体生成的T细胞能够更有效地识别和攻击SARS-CoV-2，包括Omicron和Delta变种。研究人员称这种增强的保护为“免疫墙”。
“病毒可能会改变，但免疫系统也会改变。T细胞不会保持不活动。相反，它们会适应以识别病毒的突变部分，”LJI教授Alessandro Sette，博士生物科学表示，他与LJI教授Shane Crotty，博士和LJI助理研究教授Alba Grifoni，博士共同主导了《Cell Reports Medicine》这项研究。
关键发现
- 参与研究的症状性突破性感染者产生的T细胞能够识别SARS-CoV-2病毒的多个片段，包括“刺突蛋白”（Spike）和非刺突表位。
- 这些感染导致产生的T细胞能够识别SARS-CoV-2的新变种上的突变区域。
- 即使是无症状的突破性感染也增强了T细胞反应，尽管影响不如有症状的感染显著。
- 突破性感染还刺激了B细胞产生能够反应于不同SARS-CoV-2株的抗体。这些抗体中的许多针对新病毒变种以及原始疫苗抗原。
- 进一步检查后，研究人员得出结论，经历过多次COVID-19疫苗接种和SARS-CoV-2感染的个体并没有表现出有害的“T细胞耗竭”。
T细胞增强其作战能力
多项研究表明，对SARS-CoV-2（引起COVID-19的病毒）进行免疫接种为个体提供了大量的免疫保护，抵御严重疾病。LJI领导的多项研究表明，这种免疫保护是持久的，甚至可以提供对新病毒“关注变种”的保护。
在这项最新研究中，LJI科学家深入探讨了如何实现对COVID-19的免疫保护的重大进展。突破性感染影响T细胞和B细胞。一个大规模的研究志愿者组接受了SARS-CoV-2疫苗接种，并在一段时间内进行监测，许多人经历了突破性感染。LJI研究人员随后对这些志愿者进行跟踪，在感染发生后收集新的血样。
“我们有一个独特的机会观察这个志愿者组的免疫系统在突破性感染前后的变化，”Grifoni说。
研究的共同第一作者、LJI的博士后研究员Alison Tarke博士领导了研究工作。研究发现，突破性感染导致T细胞增加其“库”，使其能够识别SARS-CoV-2的多个特征或抗原。
这些T细胞的广泛库是通过接种疫苗和突破性感染共同发展而来的。COVID-19疫苗训练T细胞识别SARS-CoV-2的关键部分——“刺突”蛋白。同时，SARS-CoV-2感染使T细胞能够识别刺突蛋白以及其他几个病毒蛋白。
由于突破性感染，研究参与者的T细胞能够识别和攻击SARS-CoV-2，即使病毒的一部分发生了改变，病毒经历了突变。
增强的保护
Omicron和Delta变种的出现导致B细胞产生更广泛的抗体范围。这些抗体能够针对疫苗和感染SARS-CoV-2变种之间的特定病毒部分。
这些新抗体大多能够有效攻击疫苗与变种间的共同部分。根据研究的共同第一作者、LJI讲师Dr. Parham Ramezani-Rad的说法，特定于感染变种而非疫苗的新B细胞反应是少见的。
研究表明，大多数新抗体针对疫苗和变种之间共享的表位，提供了增强的保护。研究人员发现一个有趣的模式，在经历突破性感染的个体中。COVID-19疫苗通常在上臂注射，导致产生的抗SARS-CoV-2免疫细胞远离上呼吸道。由于SARS-CoV-2通常首先感染上呼吸道，可能会导致合适的免疫细胞到达感染部位的时间延迟。Grifoni暗示，突破性感染可能会为疫苗提供额外的保护层。
科学家们还在研究的约30%的参与者中识别到先前SARS-CoV-2感染的标记，但他们从未经历COVID-19的症状，这表明他们在疫情期间的某个时候可能有无症状的病例。Grifoni表示，这项研究表明，许多不知道自己感染过病毒的人实际上可能经历过突破性感染。大多数人群似乎受到了接种与一次或多次突破性感染的综合影响。研究还发现，没有证据表明由于重复感染或COVID-19疫苗接种导致T细胞耗竭。研究人员发现，突破性感染导致T细胞增加不同类型细胞因子的产生，这些细胞因子是帮助抵抗感染的分子。在突破性感染之前，T细胞可能只能产生一两种类型的细胞因子。然而，在突破性感染之后，相同的细胞产生多种类型的细胞因子，使其在抵抗病原体方面更有效。这意味着T细胞并未耗竭，反而增强了它们的能力。似乎“免疫墙”是有限的，因为T细胞。研究发现，B细胞中中和抗体的产量在随后的有症状感染后下降，而抗体水平却没有显著增加。随着SARS-CoV-2不断演变，并且仍然可能在免疫系统减弱者中导致严重疾病，研究人员建议遵循当前CDC关于接种加强疫苗的指南。这一发现可能有助于指导未来的疫苗研发，为未来可能出现的SARS-CoV-2变种和其他具有大流行潜力的病毒开发新疫苗。Ramezani-Rad提到，他们的研究解决了突破性感染如何影响抗体反应的重要问题。他对即将到来的SARS-CoV-2变种或新疫苗设计如何进一步影响免疫系统持有兴趣。Ramezani-Rad还强调研究上呼吸道的局部B细胞反应的重要性，以了解B细胞反应如何被诱导，特别是在突破性感染之后。Sette和Grifoni也积极参与这一研究。研究重点是训练T细胞同时识别各种类型的冠状病毒，目标是开发一种能够抵抗多种冠状病毒的疫苗。2023年与热那亚大学科学家合作进行的一项研究表明，某些T细胞能够同时识别多种冠状病毒。该研究还考察了突破性感染如何影响T细胞反应，以应对新的SARS-CoV-2变种。研究者Sette表达了对利用这一现象为其他潜在大流行威胁做好准备的兴趣。这项研究代表了为抵御病毒感染的重大进展。
本研究的其他贡献者包括Tertuliano Alves Pereira Neto，Yeji Lee，Vanessa Silva-Moraes，Benjamin Goodwin，Nathaniel Bloom，Leila Siddiqui，Liliana Avalos，April Frazier，Zeli Zhang，Ricardo da Silva Antunes，以及Jennifer Dan。
本次调查得到了美国国家卫生研究院(NIH；T32AI125179)、NIH过敏和传染病国家研究所(75N93021C00016，75N9301900065，以及AI142742)的资助。
