《Infectious Diseases》：Long-term follow-up of antibody and T-cell responses after COVID-19 mRNA vaccination in infection-na?ve and infected individuals with focus on breakthrough infections
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本研究通过长达23个月的随访，系统揭示了BNT162b2 mRNA疫苗在感染史人群与未感染人群中诱导的抗体（RBD-IgG）与T细胞（IFN-γ、IL-2、TNF-α）动态差异，并首次明确突破性感染（BI）对奥密克戎（Omicron）变异株中和抗体（NAbs）及长期免疫记忆的强化作用，为优化疫苗接种策略提供了关键循证依据。
背景
新冠病毒（SARS-CoV-2）引起的严重疾病可通过mRNA疫苗有效预防，但突破性感染（BI）和再感染在疫苗接种覆盖率高的背景下仍频繁发生。早期研究显示，第二剂疫苗后4-5个月，对重症COVID-19的保护效力可达90%，但对轻症感染（如Alpha、Beta变异株）的效力降至66%，而对奥密克戎变异株的效力在5-6个月后不足45%。混合免疫（即自然感染叠加疫苗接种）被证实能提供最强且持续约一年的保护。
中和抗体（NAbs）可阻断病毒进入细胞，但在感染或疫苗接种后数月内即开始下降。虽然加强针能短暂提升IgG水平，但其长期持续性仍不明确。目前尚无公认的免疫保护相关性指标，但针对刺突蛋白（S蛋白）受体结合域（RBD）的IgG、IgA及NAbs被广泛探讨。相较之下，T细胞反应更持久，虽不能预防感染，但对清除病毒至关重要，且对变异株的逃逸能力较弱。研究表明，感染康复者中90-100%可检测到SARS-CoV-2特异性CD4+T细胞，45-70%有CD8+T细胞；mRNA疫苗接种后6个月内，未感染人群也呈现类似比例。然而，混合免疫对T细胞反应的长期影响，尤其在第三剂疫苗后及突破性感染发生后的动态变化，尚缺乏系统研究。
方法
本研究纳入2021年1月接种BNT162b2的108名健康护理人员（HCWs），通过至2022年12月的四次疫苗剂量前后血样采集，分析RBD-IgG、核衣壳蛋白（N）IgG及T细胞因子（IFN-γ、IL-2、TNF-α）反应，并在61名受试者子集中评估对Omicron BA.1的中和抗体。感染状态通过PCR检测及血清学转换确认，统计模型调整年龄、性别后比较组间差异。
结果
感染动态
32%的参与者在接种前有感染史。奥密克戎出现前，突破性感染罕见（第三剂前仅4%），但其后急剧上升，至研究结束时77%的受试者经历至少一次突破性感染，所有感染均为轻症或无症状。
抗体反应
未感染者在第二剂后RBD-IgG水平显著升高，但随时间下降；第三剂和第四剂均能强力提升抗体浓度，且第四剂后达峰值。既往感染者在首剂后即呈现高抗体水平，第二剂后未见进一步升高，但第三剂后稳定性增强。混合免疫人群的RBD-IgG水平始终高于未感染者（除第三剂后1个月外），且突破性感染是维持差异的关键因素。若排除突破性感染，差异仅在第三剂前持续。
中和抗体
第三剂前，仅34%的未感染者对Omicron BA.1有中和能力，而混合免疫人群达95%。第三剂后所有受试者均产生高滴度NAbs，但10个月内近半数仍发生突破性感染，凸显奥密克戎的免疫逃逸能力。第四剂（二价疫苗）后，中和抗体水平超过检测上限。
T细胞反应
IFN-γ反应与抗体动态相似，混合免疫组水平更高，但第三剂后组间差异消失。IL-2在首剂后即达峰值，且不受后续剂量显著影响；TNF-α反应个体差异大，仅在第三剂后短暂升高。突破性感染对细胞因子影响有限，仅IFN-γ和TNF-α在第四剂前有短暂组间差异。相关性分析显示，早期抗体与细胞因子（尤其IFN-γ）显著相关，但第三剂后相关性减弱。
讨论
本研究首次系统揭示突破性感染在混合免疫长期维持中的核心作用：抗体差异在纳入突破性感染后可持续23个月，而仅依赖接种前感染史时，差异限于一年内。T细胞反应（尤其IFN-γ）虽更稳定，但对感染的依赖性低于抗体。奥密克戎变异株的高突破性感染率提示，仅靠疫苗难以阻断传播，但混合免疫能增强对变异株的抗体广度。TNF-α反应的波动性可能受疫苗剂量（如mRNA-1273的100 μg vs. BNT162b2的30 μg）或接种间隔影响。
研究局限性包括可能遗漏无症状感染、黏膜免疫未评估、T细胞检测仅针对S蛋白且未分亚群等。然而，其前瞻性设计、多时间点采样及综合免疫指标评估为疫苗策略优化提供了扎实证据。
结论
混合免疫可诱导更强且持久的抗体反应，但突破性感染是维持该优势的关键；T细胞反应则更稳定且受感染影响较小。未来疫苗设计需兼顾抗体广度与T细胞持久性，以应对快速变异的病毒。
