每年，公共衛(wèi)生系統(tǒng)都要為應(yīng)對季節(jié)性流感的來襲做好準(zhǔn)備，而疫苗接種是預(yù)防疾病的主要手段。然而，流感病毒，尤其是甲型H3N2亞型，以其快速變異的能力而臭名昭著。這給疫苗設(shè)計(jì)帶來了一個(gè)持續(xù)的挑戰(zhàn)：如何讓疫苗提供的保護(hù)能夠覆蓋不斷出現(xiàn)的、與疫苗株抗原性存在差異的新病毒株？一個(gè)更深層次的障礙來自于我們自身的免疫系統(tǒng)，被稱為“免疫印跡”的現(xiàn)象。當(dāng)人體首次接觸某種流感病毒（例如，童年時(shí)期感染）后，免疫系統(tǒng)會對該病毒的優(yōu)勢抗原區(qū)域（即“免疫優(yōu)勢”表位）產(chǎn)生強(qiáng)烈的、長期的記憶。后續(xù)再接種疫苗時(shí)，免疫系統(tǒng)會優(yōu)先“召回”并針對這些記憶中的、源自早期病毒的優(yōu)勢表位產(chǎn)生反應(yīng)，而相對忽略了新疫苗株中可能存在的、能提供更廣泛保護(hù)的保守表位。這種免疫反應(yīng)的“偏見”或“聚焦”效應(yīng)，嚴(yán)重限制了流感疫苗誘導(dǎo)廣泛、持久保護(hù)性免疫的能力。為了突破這一瓶頸，一項(xiàng)發(fā)表在《Nature Communications》上的研究提出了一個(gè)新穎的策略：主動操控疫苗抗原的變異模式，以“重新編程”免疫系統(tǒng)的應(yīng)答層級。

研究人員為開展此項(xiàng)研究，主要運(yùn)用了以下幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)方法：一是利用雪貂模型模擬人體內(nèi)的免疫印跡與回憶應(yīng)答過程，以評估疫苗策略的保護(hù)效果；二是通過基于假病毒的血清中和試驗(yàn)、血凝抑制試驗(yàn)等評估抗體反應(yīng)的廣度與強(qiáng)度；三是運(yùn)用高通量單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)分析疫苗接種后次級淋巴器官中B細(xì)胞和T細(xì)胞的動態(tài)變化；四是利用酶聯(lián)免疫斑點(diǎn)技術(shù)量化抗原特異性B細(xì)胞和T細(xì)胞的頻率與功能；五是通過高通量表位作圖與結(jié)構(gòu)生物學(xué)分析（如冷凍電鏡）來確定抗體所靶向的精確抗原表位，并解析其分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

研究人員設(shè)計(jì)了一組連續(xù)接種的A(H3N2)流感病毒疫苗，其核心在于對病毒表面關(guān)鍵蛋白——血凝素(HA)的頭部結(jié)構(gòu)域中三個(gè)關(guān)鍵的抗原位點(diǎn)（A、B和D位點(diǎn)）進(jìn)行精準(zhǔn)、有序的抗原性改變。與使用單一變異株或隨機(jī)變異的傳統(tǒng)方法不同，這種“表位跨越”式的設(shè)計(jì)旨在系統(tǒng)性地?cái)_動免疫系統(tǒng)對原有優(yōu)勢表位的“執(zhí)著”。在雪貂模型中，模擬具有免疫印跡背景的個(gè)體，研究人員比較了使用抗原性距離較遠(yuǎn)的病毒株進(jìn)行初次免疫（即“啟動”）與使用相近毒株啟動的效果。結(jié)果顯示，前者能夠更有效地“打破”固有的免疫優(yōu)勢格局。

免疫效果評估表明，采用抗原性距離較遠(yuǎn)的病毒株進(jìn)行啟動，能夠顯著加速針對后續(xù)疫苗株或攻擊病毒的中和抗體產(chǎn)生。更重要的是，這種策略誘導(dǎo)產(chǎn)生的抗體具有更廣泛的反應(yīng)廣度，能夠中和多種抗原性不同的H3N2病毒株，顯示出交叉保護(hù)潛力。當(dāng)用與疫苗株抗原性不同的“漂變”病毒攻擊免疫后的雪貂時(shí)，接受“遠(yuǎn)距啟動-后續(xù)加強(qiáng)”策略的動物表現(xiàn)出更強(qiáng)的病毒控制能力，其上呼吸道病毒載量和脫落持續(xù)時(shí)間均顯著減少。

為了探究免疫保護(hù)增強(qiáng)背后的機(jī)制，研究人員對免疫后動物產(chǎn)生的抗體進(jìn)行了細(xì)致的表位作圖分析。結(jié)果證實(shí)，經(jīng)過設(shè)計(jì)的連續(xù)疫苗接種策略，成功地將B細(xì)胞的免疫應(yīng)答從原先占主導(dǎo)地位的、易于變異的HA頭部優(yōu)勢表位，重定向至HA頭部其他相對保守的區(qū)域，以及更為保守的HA莖部(stem)區(qū)域。結(jié)構(gòu)生物學(xué)分析進(jìn)一步在原子層面展示了這些抗體如何結(jié)合這些保守表位。

對免疫后雪貂淋巴結(jié)的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析揭示，抗原性遠(yuǎn)距啟動策略能更有效地激活和擴(kuò)大生發(fā)中心(GC) B細(xì)胞反應(yīng)。生發(fā)中心是B細(xì)胞發(fā)生高頻突變和抗體親和力成熟的關(guān)鍵場所，其反應(yīng)的增強(qiáng)意味著能篩選出結(jié)合力更強(qiáng)、更有效的抗體。同時(shí)，酶聯(lián)免疫斑點(diǎn)(ELISpot)檢測顯示，該策略也顯著增強(qiáng)了抗原特異性濾泡輔助T細(xì)胞(T_FH)和Th1型細(xì)胞因子的應(yīng)答。T_FH細(xì)胞對于生發(fā)中心B細(xì)胞的存活、增殖和抗體類別轉(zhuǎn)換至關(guān)重要。這表明，抗原變異通過改變B細(xì)胞所呈遞的抗原肽，影響了T細(xì)胞的活化，進(jìn)而獲得了更強(qiáng)大的T細(xì)胞幫助，形成了B細(xì)胞與T細(xì)胞反應(yīng)的良性循環(huán)。

研究者將這一系列效應(yīng)總結(jié)為“表位層級重塑”原理。其核心邏輯是：通過在連續(xù)疫苗接種中引入靶向多個(gè)表位的抗原性變化，人為制造了B細(xì)胞對有限抗原資源的“競爭”壓力。那些針對容易變異的舊優(yōu)勢表位的記憶B細(xì)胞，因?yàn)槠浒袠?biāo)在新疫苗株中發(fā)生了改變，其結(jié)合能力下降，在競爭中被削弱。而針對保守表位（無論是頭部保守區(qū)還是莖部）的B細(xì)胞克隆，則因?yàn)槠浒袠?biāo)保留完好，獲得了相對優(yōu)勢，從而被優(yōu)先激活、增殖和分化。這一過程得到了增強(qiáng)的T細(xì)胞輔助的進(jìn)一步放大，最終共同促成了免疫應(yīng)答從“狹窄聚焦”向“廣泛覆蓋”的根本性轉(zhuǎn)變。

該研究的結(jié)論與討論部分強(qiáng)調(diào)，這項(xiàng)工作不僅證明了一種克服流感疫苗免疫印跡的有效策略，更重要的是闡明了一個(gè)可推廣的免疫學(xué)新原理。它首次將疫苗抗原的“靶向變異模式”與生發(fā)中心內(nèi)B細(xì)胞的競爭動力學(xué)、以及T細(xì)胞輔助的強(qiáng)度直接聯(lián)系起來，為理性設(shè)計(jì)能夠誘導(dǎo)廣泛保護(hù)性免疫的疫苗提供了理論框架。這一“表位層級重塑”策略有望應(yīng)用于其他因免疫印跡效應(yīng)而面臨挑戰(zhàn)的快速變異病毒疫苗的研發(fā)中，例如針對冠狀病毒、人類免疫缺陷病毒(HIV)等，從而為應(yīng)對新發(fā)、再發(fā)傳染病威脅提供新的工具。