B细胞记忆的持久性:COVID免疫稳定性的提示

2021-01-20 22:59:34

免疫系统对SARS-CoV-2病毒的反应如何仍存在很多不确定性。但是,很明显的是,尽管在大流行初期暴露的人数不断增加,但再感染仍然非常罕见。这表明,至少对于大多数人而言,对病毒的免疫反应具有一定程度的长期记忆。

但是免疫记忆是复杂的,并且涉及许多独特的免疫特征。很高兴知道SARS-CoV-2参与了哪些治疗,因为这将使我们能够更好地判断疫苗和先前感染提供的保护,并更好地了解记忆是否有褪色的风险。这类最早的研究都涉及很小的人群,但是现在有几对乐观的原因出乎意料,这表明免疫至少可以持续一年,甚至更长。但是图片仍然不是我们想要的那么简单。

免疫反应需要许多细胞类型的协调活动。当细胞感觉到它们被感染时,就会触发一种先天的免疫反应。各种细胞向免疫细胞呈递蛋白质碎片,以提醒它们入侵者的身份。 B细胞产生抗体,而不同类型的T细胞则执行诸如协调反应和消除感染细胞的功能。在所有这些过程中,多种信号分子调节免疫攻击的强度并诱导炎症反应。

那些相同的组件中有一些被募集到系统中,以保留对感染的记忆。这些包括转换为记忆T细胞的不同类型的T细胞。产生抗体的B细胞发生了类似的事情,其中​​许多细胞表达抗体的专门亚型。幸运的是,我们可以识别其中每个人的存在。

这就是几周前发表的一项重大研究的重点。招募了近190名患有COVID-19的人,并在感染后长达8个月的时间内获得了所有这些细胞的详细信息。不幸的是,并不是每个人都在每个时间点都捐献了血液样本,所以很多人都很少。例如,只有43个人提供了感染后六个月的数据。还有很大的年龄范围(年龄影响免疫功能)和疾病的严重程度。因此,应谨慎解释结果。

感染后数月,该种群中的T细胞仍然识别出至少四种不同的病毒蛋白,鉴于棘突蛋白中许多正在进化的变体,这是一个好消息。存在专门清除感染细胞(表达CD8的T细胞)的T细胞,但大部分已转变为记忆保持形式。细胞数量随时间减少,半衰期约为125天。

参与协调免疫活性的T细胞(表达CD-4的T细胞)也看到了类似的情况。在这里,对于这些细胞的一般群体而言,半衰期约为94天,感染后6个月接受检查的人中有92%具有这种类型的记忆细胞。与产生抗体的B细胞相互作用的专门亚组似乎相对稳定,几乎每个人都在六个月以上拥有记忆细胞。

因此,总的来说,就T细胞而言,存在明显的建立记忆的迹象。它的确会随着时间的流逝而下降,但并没有那么快,以至于免疫力会在一年之内消失。但是,对于大多数检查的细胞类型,有些人的记忆某些方面似乎在六个月后就消失了。

像T细胞一样,产生抗体的B细胞可以采用特殊的记忆方式。细胞也可以专门产生各种抗体亚型。第一篇论文同时追踪了抗体和记忆细胞。总体而言,病毒刺突蛋白特异的抗体水平在感染后下降,其半衰期为100天,记忆B细胞的数量在这段时间内增加,并保持在感染后约120天开始的平稳期。

本周发表的第二篇论文更详细地研究了抗体反应的轨迹。同样,它涉及的参与者很少(在本例中为87),但监控了六个月以上。最初感染清除后,其中不到一半的人有一些长期症状。与早期的研究一样,他们在感染后的几个月中发现的抗体水平下降,根据抗体类型的不同,下降的幅度从三分之一到四分之一。有趣的是,在此期间,具有持续症状的人往往具有较高的抗体水平。

但是,当研究小组查看产生抗体的存储单元时,他们注意到抗体会随着时间而变化。在存储单元中,存在一种机制,通过该机制,随着时间的流逝,编码抗体的基因部分会吸收很多突变。通过继续选择那些能产生更高亲和力抗体的细胞,这可以改善将来的免疫反应。

这似乎是这些后分娩后患者中正在发生的事情。在第一次采样时,研究人员确定了许多编码冠状病毒蛋白抗体的基因的序列。在第二个月的检查后,他们无法找到这些初始抗体基因中的43个。但是,从突变过程中发现了22个新的突变-到六个月时,典型的抗体基因的突变次数已增加了2到3倍。在某些情况下,作者能够鉴定出继承了突变的祖先抗体基因,从而在六个月时发现了一个突变。

该系统似乎正在运行。早期的抗体之一无法结合某些冠状病毒株中已进化出的刺突蛋白的某些变体。但是具有更多突变的替代品可以,这表明它比早期版本具有更高的亲和力和刺突蛋白。尽管平均抗体在早期和晚期时间点具有相似的亲和力,但特定的抗体谱系却显示出中和病毒的能力增强。

免疫系统具有在感染清除后保留刺突蛋白以选择改良抗体变异体的方式,这可能是此处发生的事情的一部分。但是,在许多参与者中(不到接受测试的参与者的一半),即使鼻腔测试返回阴性,肠道中仍存在活跃的SARS-CoV-2感染迹象。因此,至少某些改进的结合可能来自持续暴露于实际病毒。

让我们再次强调:这些都是小型研究,我们确实需要看到它们被更大的种群和更一致的抽样所复制。但是至少在抗体方面,这两项研究之间的一致性是朝着建立对结果的信心迈出的一步。这些结果非常好:长期记忆的明显迹象,免疫系统增强防御能力的能力似乎正在对抗SARS-CoV-2。

除此之外,T细胞的结果虽然更具暂定性,但似乎也暗示了其长期免疫力。但是,结果并不一致,在不同患者中持续存在T细胞免疫的不同方面。研究人员将不同方面分为五个类别,发现五个月后,仍有不到一半的研究人群仍然拥有所有五个类别的记忆。但是其中有95%的人至少存在三个类别,这表明至少存在一些记忆。问题在于,在这一点上,我们还不能真正理解提供保护性免疫的功能,因此很难判断这些结果的含义。