这项研究为如何研制更好的流感疫苗提供了见解
流感季节每年都像时钟一样准时到来,每个人迟早都会被感染。每年注射流感疫苗是控制流感的公共卫生努力的关键部分,但疫苗的有效性是出了名的差,通常一年的有效性在40%到60%之间。
越来越多的证据表明,接触流感病毒的历史可能会削弱每年注射流感疫苗的有效性。在之前的流感季节形成的部分免疫——无论是通过自然感染还是接种疫苗——可能会干扰身体对新疫苗的反应,因此接种疫苗主要增强对之前流感的识别菌株但对培养对抗新菌株的能力几乎没有作用。
现在,由圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员领导的一个团队开发了一种方法,来评估疫苗是否能激活免疫细胞,从而对新的流感毒株产生持久免疫力。使用这种技术,研究人员表明流感疫苗能够激发抗体,保护人们免受多种流感病毒的侵害,至少在一些人身上是这样的。研究结果发表在8月31日的杂志上自然这项研究可以帮助设计一种改进的流感疫苗,这种疫苗不仅能抵御旧的流感病毒,还能抵御新病毒。
“每年,大约有一半的美国成年人接种流感疫苗,”华盛顿大学病理学和免疫学助理教授、资深作者Ali Ellebedy博士说。“这对公共卫生来说是必要的,但它也非常昂贵和低效。我们需要的是一次性的流感疫苗,但我们还没有做到。任何能帮助我们理解免疫是如何在之前接触的情况下发展起来的东西,都对我们试图制造更好的疫苗很重要。”
持久免疫的关键在于淋巴结,这是遍布全身的免疫系统的微小器官。在健康人群中很容易被忽视的是,在感染期间,由于免疫细胞在其中忙于相互作用和繁殖,淋巴结会变得肿胀和压痛。
当一个人第一次接触到病毒——无论是感染还是接种疫苗——免疫细胞就会捕获病毒并将其带到最近的淋巴结。在那里,病毒被呈现给所谓的naïve B细胞,使它们成熟并开始产生抗体来对抗感染。一旦病毒被成功击溃,大多数参与战斗的免疫细胞就会死亡,但少数的免疫细胞继续在血液中循环,成为长寿的记忆B细胞。
当一个人第二次接触到病毒时,记忆B细胞会迅速重新激活并开始再次产生抗体,绕过原始B细胞。这种快速反应迅速地为再次感染完全相同的病毒株的人建立了保护,但对于那些接种了疫苗的人来说,这种反应并不理想,疫苗旨在建立对略有不同的病毒株的免疫力流感疫苗。
Ellebedy说:“如果我们的流感疫苗以记忆细胞为目标,这些细胞将对病毒中与以前的流感毒株相比没有变化的部分做出反应。”“我们的目标是让我们的免疫系统与新型流感病毒保持同步,这意味着我们希望将免疫反应集中在流感病毒的部分病毒今年的情况有所不同。”
为了获得对新毒株长达数十年的免疫力,疫苗中的流感毒株需要被带到淋巴结,在那里它们可以用来训练一组新的naïve B细胞,并诱导专门定制的长寿命记忆B细胞,以识别疫苗毒株的独特特征。
为了弄清楚接种流感疫苗后淋巴结内发生了什么,Ellebedy获得了合著者Rachel Presti医学博士(医学副教授)和Sharlene Teefey医学博士(华盛顿大学放射学教授)的帮助。普雷斯蒂领导了传染病临床研究单位的一个团队,协调接种疫苗前后健康志愿者的血液和淋巴结采样。在超声成像的指导下,Teefey仔细地从8名接种了2018- 2019年四价流感疫苗的健康年轻志愿者的腋下淋巴结中提取了所谓的生发中心,该中心保存着免疫细胞。那种疫苗是用来预防四种不同的流感病毒。免疫细胞分别在接种后1周、2周、4周和9周提取。
Ellebedy和他的同事——包括共同资深作者Steven Kleinstein博士,耶鲁大学医学院病理学教授,和Andrew Ward博士,斯克里普斯研究所综合结构和计算生物学教授,以及共同第一作者Jackson Turner博士,与Ellebedy一起工作的博士后研究员,Julian Zhou, Kleinstein实验室的研究生,和Julianna Han博士,与Ward一起工作的博士后学者——分析了免疫细胞在生发中心找到那些被疫苗激活的细胞。
在三名志愿者中,记忆B细胞和naïve B细胞都在淋巴结对疫苗毒株有反应,表明疫苗已经启动了诱导针对新毒株的持久免疫的过程。
“我们的研究表明,流感疫苗可以感染这两种病毒细胞但我们仍然不知道这种情况发生的频率有多高,”Ellebedy说。“但考虑到流感疫苗的有效性徘徊在50%左右,它可能不会像我们希望的那样经常发生。这就提出了推广促进生发中心发展的策略的重要性,作为迈向普遍发展的一步流感疫苗。"