1. Durable response of neutralizing antibodies induced by a heterologous or homologous booster dose
Fig 1a：研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了假病毒中和試驗(yàn)(pVNT)蛉加，評估了同源BBIBP-CorV/BBIBPCorV或異源BBIBP-CorV/ZF2001加強(qiáng)針之后的中和滴度(圖1a)庆捺。接種后6個月異源組pVNT值明顯高于同源組焦蘑。
pVNT（pseudovirus virus neutralization test）將慢病毒（或水泡型口炎病毒VSV）的包膜蛋白用新冠病毒的Spike蛋白替換厚宰，模擬新冠病毒感染。假病毒無完整的活病毒成分涌庭，只能進(jìn)行一輪復(fù)制嚼隘。相對于PRNT和MRNT方法保屯，pVNT是一種靈敏秉版、準(zhǔn)確贤重、重復(fù)性好的方法。SARS-CoV-2假病毒以復(fù)制缺陷型的HIV-1病毒為骨架沐飘，包被SARS-CoV-2的表面刺突糖蛋白（Spike glycoprotein）游桩，通過Spike 蛋白受體結(jié)合區(qū)域（Receptor-binding domain, RBD）與人血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2（Angiotensin converting enzyme 2, ACE2）受體結(jié)合牲迫，感染過表達(dá)人ACE2的細(xì)胞耐朴，模擬病毒入侵細(xì)胞過程。由于假病毒只能單次感染盹憎，無法復(fù)制筛峭，因此可在生物安全2級（BSL-2）實(shí)驗(yàn)室內(nèi)操作和使用。
Fig 1b：在注射加強(qiáng)針180d后陪每，BBIBP- CorV/ZF2001組的Omicron pVNT水平是baseline的6.35倍影晓。prototype strain的pVNT水平趨勢和Omicron一致镰吵。
Fig 1c：注射加強(qiáng)針后的follow up過程中anti-RBD總抗體水平和IgG isotype也被檢測了。結(jié)果顯示兩種疫苗都可以產(chǎn)生長期的抗RBD抗體挂签，heterologous組比homologous組的抗體水平更高疤祭。
2. Global profiling of peripheral blood mononuclear cells
Fig 2a：作者對homologous (InaV)組和heterologous (PrSV)組反應(yīng)性High和Low的患者D0, 3, 14, 90, 180時間點(diǎn)的外周血PBMC進(jìn)行了單細(xì)胞測序和BCR測序。
Fig 2b：high和low組不同時間點(diǎn)的pVNT titers饵婆。盡管peak的時間不一樣勺馆，high和low組在180d時都具有較高的pVNT titers。
Fig 2c, d：注釋得到6大類細(xì)胞侨核，包括12個細(xì)胞群草穆。
3. Heterologous booster induced more robust activation of plasma cells than homologous booster
Fig 3a, b：作者對B細(xì)胞亞群做了進(jìn)一步細(xì)分，得到3個主要的亞群：na?ve B 細(xì)胞 (MS4A1, IGHD, TCL1A), memory B 細(xì)胞 (MS4A1, CD27, PTPN6, BLK) 和漿細(xì)胞 (XBP1, MZB1)搓译。
Fig 3c：漿細(xì)胞在加強(qiáng)針后出現(xiàn)了fast clonal expansion悲柱。和homologous組相比，heterologous 組顯示出 earlier expansion dynamics些己。
Fig 3d： 在homologous組中豌鸡，主要擴(kuò)增的BCR isotype是IGHA2 和 IGHG2，在heterologous組中則是IGHA1 和 IGHG1轴总，提示不同的boosters會誘導(dǎo)不同性質(zhì)的體液免疫直颅。
Fig 3e： 和克隆擴(kuò)增相一致，漿細(xì)胞擴(kuò)增在heterologous組中也出現(xiàn)的更早怀樟。
Fig 3f：功能富集結(jié)果顯示趁窃，heterologous組的漿細(xì)胞高表達(dá)與蛋白翻譯、折疊和糖基化相關(guān)蛋白仑氛。此外翠拣，heterologous組的線粒體氧化磷酸化也更明顯。These features could partially explain the higher antibody production in the heterologous group.
4. Early expansion and persistence of B cell clones underlies sustainable antibody titers
為了進(jìn)一步探究接種疫苗后體液免疫的進(jìn)展過程虑灰，作者分析了不同時間點(diǎn)B細(xì)胞的BCR clones吨瞎。
Fig 4a：為了探究疫苗加強(qiáng)針后B細(xì)胞的初始反應(yīng)，作者比較了D3/D14的擴(kuò)增BCR克隆和D0/D3/D14的所有記憶B細(xì)胞clone穆咐。一共鑒定出134種疫苗相關(guān)的擴(kuò)增克隆型颤诀，其中17個和記憶B細(xì)胞有共有的BCR，提示激活了SARS-CoV-2-specific memory B cells对湃。有趣的是有11個擴(kuò)增的漿細(xì)胞 clones和D0/D3的na?ve B 細(xì)胞有共有的 BCR崖叫，提示存在B細(xì)胞存在de novo的激活和分化。
Fig 4b, c：和de novo clones相比拍柒，recalled clones展示出更強(qiáng)的 somatic hypermutation (SHM) 和 isotype switching心傀，提示recalled clones產(chǎn)生的抗體活性更強(qiáng)，作用更廣泛拆讯。
隨后作者想要去探究加強(qiáng)針誘導(dǎo)的B細(xì)胞記憶是否可以長時間存在脂男。
Fig 4d：在D3/D14檢測到的1293個擴(kuò)增的BCR克隆中养叛，380個在D90/ D180中也檢測到了，提示存在著很好的持續(xù)性B胞免疫記憶宰翅。
Fig 4e：和D90/D180所檢測到的總BCR克隆相比弃甥，60%shared clones表達(dá)IgA 或 IgG，in agreement with their origin of memory cells.
Fig 4f：此外汁讼，這些persistent clones和total clones相比展示出高SHM frequency潘飘。
Fig 4g：D180 persistent clones 的 SHM頻率比D90還要高，提示持續(xù)的抗體親和成熟掉缺。
Both heterologous and homologous boosters can induce the antigen-related B cell activation and differentiation, and that the presence of SARS-CoV-2 antigen-specific BCR clones persists up to at least 180 days.
5. High antibody titers are associated with active processes of antigen presentation and follicular helper T cell activation
不同的受試者接種homologous 或 heterologous 疫苗后產(chǎn)生的抗體滴度差異很大卜录，因此理解反應(yīng)性差異的基礎(chǔ)十分重要。因此作者重新將homologous 和 heterologous 組分成high-antibody-titer 和 low-antibody-titer 組眶明，分析了調(diào)節(jié)抗體形成的關(guān)鍵免疫通路如抗原呈遞和濾泡輔助T細(xì)胞活化艰毒。
Fig 5a：作者發(fā)現(xiàn)cDC的抗原呈遞功能與抗體滴度正相關(guān)，單核和pDC則與之負(fù)相關(guān)搜囱。
Fig 5b：且cDC的抗原呈遞功能與抗體滴度的正相關(guān)在d0時是顯著的丑瞧，提示這個時期cDC發(fā)揮了重要的功能。
Fig 5c：此外蜀肘，TLR信號通路和細(xì)胞因子信號通路如TNF, IFN, IL-1在d0的高抗體組cDC中更顯著绊汹，這可能引起增強(qiáng)的 cDC 活化。
Fig 5d：GO-BP富集分析提示高抗體滴度組的cDC顯著富集到cell activation, cell adhesion 和 antigen presentation 信號通路扮宠。Thus, basal cDC activation and function may be crucial to triggering the booster-induced antibody response.
在cDCs和B細(xì)胞之間西乖，T細(xì)胞起到了關(guān)鍵的橋梁性作用。在接受了cDC的抗原刺激之后坛增，一部分的T細(xì)胞哦分化成Tfh (follicular helper T)細(xì)胞获雕，輔助B細(xì)胞在生發(fā)中心分化成漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞。
Fig 6a：在D14收捣，Tfh細(xì)胞的比例在高抗體滴度組比低抗體滴度組顯著更高届案。
Fig 6b：功能富集結(jié)果也顯示高抗體滴度組Tfh細(xì)胞在D3/D14時與病毒反應(yīng)性有關(guān)。
Fig 6c：細(xì)胞互作結(jié)果提示高抗體滴度組cDCs, Tfh cells 和 B 細(xì)胞之間的互作在D3/D14 和 D90/D180更強(qiáng)罢艾，suggesting that the biological pro- cesses underlying SARS-CoV-2 immunization, including antigen presentation and the activation of Tfh cells that help the maturation of B cells, were more active in the high-antibody-titer group.
6. Energy metabolism fuels antibody production
由于所有的生物過程中能量代謝都起到了至關(guān)重要的作用楣颠，作者隨后探究了參與體液免疫反應(yīng)的免疫細(xì)胞的能量代謝動態(tài)變化。結(jié)果顯示在幾種細(xì)胞中咐蚯，cDC的能量代謝最活躍童漩，糖酵解和氧化磷酸化都非常長活躍。Tfh細(xì)胞也發(fā)生了糖酵解和氧化磷酸化仓蛆，但活躍程度比cDC低睁冬。記憶B細(xì)胞和漿細(xì)胞則更依賴于氧化磷酸化而不是糖酵解挎春。四種細(xì)胞的glutaminolysis在高抗體滴度組都出現(xiàn)了上調(diào)看疙，脂肪酸代謝也輕度上調(diào)豆拨。糖酵解的變化則異質(zhì)性較大。磷酸戊糖途徑(PPP)是一種與糖酵解平行的代謝途徑能庆，有助于合成代謝施禾。PPP在cDCs中高度活躍，而在其他細(xì)胞類型中表現(xiàn)出最小的活化搁胆。當(dāng)比較高抗體滴度組和低抗體滴度組時弥搞，作者發(fā)現(xiàn)cDCs的PPP在高抗體滴度組的早期時間點(diǎn)更活躍。氨基己糖合成途徑(HBP)是糖酵解的一個分支渠旁。漿細(xì)胞與活性HBP結(jié)合是因?yàn)樘腔瘜贵w活性至關(guān)重要攀例。相比之下，記憶性B細(xì)胞表現(xiàn)出最低的HBP活性顾腊。漿細(xì)胞的HBP活性與抗體滴度也明顯相關(guān)粤铭。
總結(jié)
1、該研究發(fā)現(xiàn)同源或異種第三劑加強(qiáng)疫苗對健康成人均具有高度免疫原性杂靶，免疫應(yīng)答可持續(xù)至少6個月梆惯。
2、單細(xì)胞分析揭示同源和異種增強(qiáng)劑誘導(dǎo)的早期和長期體液免疫的潛在機(jī)制吗垮，作者發(fā)現(xiàn)BBIBP-CorV/ZF2001異種加強(qiáng)針組和BBIBP-CorV同源加強(qiáng)針組均能喚起功能性B細(xì)胞應(yīng)答垛吗，誘導(dǎo)na?ve B細(xì)胞重新活化，并激活I(lǐng)gA和IgG漿細(xì)胞及其同型分化烁登。研究結(jié)果表明怯屉，與同源加強(qiáng)針相比，異源加強(qiáng)針可以更早饵沧、更強(qiáng)地誘導(dǎo)抗原特異性免疫應(yīng)答蚀之，這可能與兩種疫苗的生產(chǎn)策略不同有關(guān)。
3捷泞、該研究揭示了cDCs在加強(qiáng)疫苗接種后增強(qiáng)體液免疫應(yīng)答方面的重要性足删，提示激活toll樣受體和細(xì)胞因子通路有可能刺激cDCs誘發(fā)更強(qiáng)的T細(xì)胞和B細(xì)胞應(yīng)答，同時獲得更高的抗體滴度锁右，甚至對SARS-CoV-2及其高關(guān)注變異株(VOCs)產(chǎn)生更廣泛的免疫力失受。
4、研究發(fā)現(xiàn)谷氨酰胺是與抗體產(chǎn)生最相關(guān)的營養(yǎng)素咏瑟。谷氨酰胺是細(xì)胞中最重要的氮源拂到，在轉(zhuǎn)氨酶的氨基酸轉(zhuǎn)化中起關(guān)鍵作用。在接種SARS-CoV-2疫苗期間補(bǔ)充谷氨酰胺可能對促進(jìn)體液免疫有益码泞。
綜上所述兄旬，該研究揭示了增強(qiáng)劑誘導(dǎo)體液免疫的細(xì)胞機(jī)制，并指出了未來在全球抗擊快速演變的SARS-CoV-2病毒的戰(zhàn)斗中提高疫苗效力的幾個方向。
