关于COVID-19疫苗免疫反应的研究及细胞免疫反应模型的构建

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新型冠状病毒肺炎2019(COVID-19)至2019年12月起在全球范围内相继爆发并发展为COVID-19大流行。严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-Co V-2)是引发COVID-19的根本病因,在大流行过程中SARS-Co V-2出现了很多变体,包括Delta(B.1.617.2)和Omicron(B.1.1.529)等。多项研究表明COVID-19患者的炎症反应表现为高水平的趋化因子以及IL-6等免疫因子的持续释放。而炎症反应恶化后产生的细胞因子风暴是COVID-19疾病预后的决定因素和病情发展的驱动因子。一方面,本课题通过收集接种科兴生物(Sinovac)灭活病毒疫苗前、接种2剂疫苗后3-4周、接种2剂疫苗后9-10周及接种加强针后4-5周一共四个时间点的人外周血单个核细胞RNA并进行转录组测序和生物信息学分析,发现接种2剂科兴生物疫苗后和接种科兴生物加强针疫苗都能够激活特异性的人体抗病毒免疫防御通路,短期内大量免疫相关基因被激活。与现有研究报告一致,我们也检测到了大量细胞因子和趋化因子的分泌。我们的多时间点研究结果显示这些强烈的免疫活化反应随着时间的增加而逐渐下降,此外,接种2剂疫苗和加强针引起的免疫反应存在特异性差异。另一方面,我们用SARS-Co V-2野生型(WT)及其突变毒株(Delta和Omicron)的S1重组蛋白对包含单核巨噬细胞和淋巴细胞的细胞共培养模型进行刺激,从而模拟SARS-Co V-2感染后的免疫细胞微环境。通过转录组测序分析,我们发现24小时是S1蛋白诱导免疫细胞共培养模型的最佳刺激时间点,SARS-Co V-2野生型及其突变毒株的S1蛋白都能激活免疫细胞共培养模型,一些与病毒感染相关的免疫调节基因显著性上调。有意思的是,野生型S1蛋白引发的免疫反应最强,Delta S1蛋白引发的免疫反应相对较弱,而Omicron S1蛋白引发免疫反应的速度最快。本论文的研究数据为Delta变体及Omicron变体发生免疫逃逸和携带超强传播能力提供了细胞学证据和分子生物学依据。本研究也为COVID-19的疫苗开发、免疫检测以及药物研发提供了新的思路。
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