Nat Microbiol：新研究表明T细胞可以完全预防病毒感染，为疫苗开发开辟了新的途径

在一项新的研究中，来自杜克-新加坡国立大学医学院和新加坡总医院的研究人员发现，T细胞——可以破坏有害病原体的白细胞——可以完全预防病毒感染，这在一定程度上以前被认为只能通过中和抗体来实现。他们的发现首次在人体研究中通过实验展示，重塑了我们对免疫系统工作原理的理解，为设计更有效的疫苗铺平了道路。

相关研究结果于2025年1月10日在线发表在Nature Microbiology期刊上，论文标题为“Vaccine-induced T cell responses control Orthoflavivirus challenge infection without neutralizing antibodies in humans”。

传统上，科学家们认为中和抗体（防止病毒进入细胞的蛋白）是预防病毒性疾病的最终形式。这些抗体与病毒结合以防止它们感染细胞，因此临床和实验室研究不会发现感染的痕迹。

这种保护水平被称为消除性免疫（sterilizing immunity）。但是，这些新的发现挑战了这一观点，表明T细胞也能够完全控制病毒感染到无法追踪的程度，即使没有任何中和抗体。

在这项涉及33名年龄在21至45岁之间的健康成年志愿者的研究中，这些作者采用了一种交叉疫苗接种方法：首先接种减毒黄热病病毒活疫苗，然后在28天后接种减毒的日本脑炎病毒，反之亦然。

黄热病病毒和日本脑炎病毒是遗传上相关的病毒。它们的减毒毒株不能在志愿者中引起疾病，但足以导致轻微的症状和血液中可测量的病毒水平，以及保护所需的免疫反应。

由于减毒的日本脑炎病毒疫苗是使用减毒黄热病病毒疫苗的骨架构建的，接种其中的任何一种疫苗都会产生对这两种病毒都有效的T细胞，但会刺激产生对人类挑战研究中使用的病毒无效的中和抗体。这使得他们能够评估不依赖于中和抗体的T细胞能够控制感染的程度。

他们的研究结果表明，减毒黄热病病毒疫苗接种后产生的T细胞控制了减毒的日本脑炎病毒疫苗中所使用的病毒的攻击感染，从而减少了病毒载量和产生的抗体。此外，当在接种疫苗后，15%的研究参与者存在足够高的T细胞水平，将挑战性感染控制在无法检测到的水平，以至于感染后没有形成新的抗体。

论文共同通讯作者、杜克-新加坡国立大学新兴传染病项目的Ooi Eng Eong教授说，“我们发现T细胞可以作为第一道防线，而不仅仅是保护我们免受急性病毒性疾病的支持因素。这些发现挑战了目前抗体对预防急性病毒感染绝对至关重要的传统观点。在不考虑T细胞的情况下单独测量抗体可能会低估群体免疫力——当人群中有足够数量的人已经通过疫苗接种或以前的感染预防特定病毒感染时——这是制定疫苗剂量和频率政策的考虑因素之一。”

研究概述

从历史上看，疫苗开发优先考虑产生高水平的抗体。这种方法不仅可能限制疫苗的效力，还可能阻碍我们对抗逃避抗体而非T细胞的变异的能力。

论文第一作者兼论文共同通讯作者、新加坡总医院传染病系高级顾问Shirin Kalimuddin说，“我们需要重新思考如何设计和开发疫苗。产生高水平抗体的疫苗不一定产生高水平的T细胞。疫苗的开发必须结合T细胞识别和作出反应的病毒成分。事实上，我们的研究结果可能解释了为什么一些疫苗在能够引发更广泛的T细胞反应时能提供更好的病毒防护。”

杜克-新加坡国立大学研究高级副院长Patrick Tan教授补充道，“这些研究结果鼓励我们整合抗体和T细胞反应，以创造更有效和全面的疫苗。通过了解T细胞发挥的独特作用，特别是在黄热病病毒、登革热病毒和寨卡病毒中，所有这些病毒都来自同一个家族，由于伊蚊传播，可能会对新加坡的公共卫生构成威胁，我们可以开发针对更广泛病毒株和突变的疫苗，以控制这些无法治愈的疾病。”

接下来，这些作者的目标是研究为什么某些人在疫苗接种后产生的T细胞反应比其他人更高。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Shirin Kalimuddin et al. Vaccine-induced T cell responses control Orthoflavivirus challenge infection without neutralizing antibodies in humans. Nature Microbiology, 2025, doi:10.1038/s41564-024-01903-7.