Nature：在接种新冠疫苗后的几个月内，抗体的质量会改善

在一项新的研究中，来自美国华盛顿大学圣路易斯医学院的研究人员通过研究对Pfizer-BioNTech mRNA新冠疫苗的抗体反应，发现在接种这种COVID-19疫苗后的至少6个月里，免疫细胞产生的抗体逐渐变得更加强大，并更精确地靶向导致COVID-19的冠状病毒SARS-CoV-2。相关研究结果于2022年2月15日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Germinal centre-driven maturation of B cell response to mRNA vaccination”。

抗体的质量随着它们在数量上的减少而增加，这一观点对免疫学家来说并不奇怪。华盛顿大学免疫学家Herman Eisen博士和Gregory Siskind博士于1964年在动物身上描述了这个过程。但是，这项新的研究是第一个详细追踪人体的抗体反应成熟的研究。

这些研究结果表明，接种疫苗后几个月内抗体水平的下降主要代表了向可持续免疫反应的转变。产生大量的抗体会消耗大量的能量。免疫系统不能无限期地维持如此高的活动水平，因此它逐渐转向产生少量的更强大的抗体。这些作者说，即使是相当低的抗体水平也会继续提供一些对疾病的保护——只要这种病毒不发生变化。

论文通讯作者、华盛顿大学圣路易斯医学院病理学与免疫学副教授Ali Ellebedy博士说，“如果这种病毒没有变化，大多数接种了这种疫苗的人将处于非常好的状态。我们观察到的抗体反应正是我们所期望的强大免疫反应。我们从未想过，在第二剂疫苗注射后的六个月里，许多人仍在积极改善他们的抗体质量。对我来说，这很了不起。问题是，这种病毒不断进化，产生新的变体。因此，这些抗体在识别原始毒株方面越来越好，但不幸的是，它们识别的靶标一直在变化。”

图片来自Pixabay/CC0 Public Domain。

产生抗体的免疫细胞是来自B细胞家族。追踪B细胞反应的所有阶段——从起始到抗体产生的高峰期，再到能够在人体下次遇到相同的病毒时迅速产生新的抗体的记忆B细胞的出现，需要反复从身体的某些部位取样，而这些部位可能很难进入。

在这一过程的不同阶段，B细胞家族的关键成员位于血液、淋巴结和骨髓中。从淋巴结获取B细胞在技术上具有挑战性，需要使用超声波来定位淋巴结内称为生发中心的微小免疫结构。获取骨髓样本需要将针插入骨盆骨。

这些作者在42名参与者接受第一剂Pfizer-BioNTech mRNA新冠疫苗之前以及之后的第3、4、5、7、15和29周收集了这些参与者的血液和15名参与者的淋巴结样本。他们还从11名参与者那里获得了第一剂疫苗接种之后第29和40周时的骨髓样本。有8个参与者提供了所有三种样本，使得这些作者能够跟踪这些人体内抗体反应的产生。这八个人中没有人感染过SARS-CoV-2，因此他们的抗体反应完全是由于接种疫苗造成的。

这些作者发现针对SARS-CoV-2的B细胞在所有参与者的生发中心持续了几个月。甚至在接种疫苗六个月后，15人中有10人的生发中心仍有B细胞。生发中心就像新兵训练营，B细胞在那里接受训练，以便制造出质量更好的抗体。B细胞在生发中心呆的时间越长，其抗体的效力就越强。Ellebedy说，人们一直认为生发中心只持续几周，因此发现这些新兵营在接种疫苗后这么长时间内仍在训练大多数人的B细胞是一个惊喜，这也表明强大的抗体反应在不断成熟和改善。

事实上，在接种疫苗六个月后，抗体明显比开始时要好。在一组实验中，这些作者发现，只有20%的早期抗体与这种病毒的一种蛋白结合。6个月后，来自同一人的近80%的抗体与这种病毒蛋白结合。

Ellebedy说，“当你观察抗体时，数量不应该是你唯一关心的问题。疫苗接种六个月后的抗体在数量上可能会减少，但它们的质量要好得多。这种抗体反应的完善是自我进行的。你打了一针疫苗，也许你的胳膊疼了一天，然后你就忘了它。但六个月后，你的生发中心仍在运行，你的抗体仍在变得越来越好。”

当然，这些抗体的质量是根据用于设计这种疫苗的原始病毒来衡量的。如果一种新的变体与原始病毒有足够大的不同，它可能能够逃脱曾经强大的抗体。Ellebedy及其同事们已经开始研究变体特异性的增强剂对疫苗接种后的抗体反应的影响。

Ellebedy说，“当一种新的变体出现时，一切都会改变。你必须重新训练你的免疫系统。这就像更新你的反恶意程序软件，以确保它与正在流行的最新计算机病毒相匹配。这并不意味着旧的软件是坏的。它只是意味着它不再完全匹配它将要遇到的病毒。”

参考资料：
Wooseob Kim et al. Germinal centre-driven maturation of B cell response to mRNA vaccination. Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-04527-1.