AS01辅佐疫苗对成人单核细胞功能和表观遗传学的长效改变

背景介绍:

疫苗辅佐剂广泛应用于提升疫苗的免疫反应性能。尤其是AS01辅佐剂作为多个已批准疫苗中的关键成分，已展示出较高的免疫原性和有效性。AS01通过激活先天免疫系统发挥其辅佐效果，但其对先天细胞功能和表观遗传重塑的特定影响尚不明确。因此，Bechtold等人这篇研究聚焦于探讨AS01辅佐疫苗对单核细胞和树突细胞（DCs）的长效功能改变和表观遗传变化。

论文来源:

这篇论文由Viviane Bechtold、Kinga K. Smolen等人撰写，作者分别来自GSK、Université Libre de Bruxelles和其它研究机构。这篇论文于2024年7月31日发表在《Science Translational Medicine》上，论文编号为eadl3381。

研究流程:

本研究的对象为健康成年人，研究使用了包含乙型肝炎表面抗原和AS01的模型疫苗，以及对照使用的铝辅佐剂疫苗。研究分为多个步骤进行，包括：

a) 工作流程： 研究包括多个步骤，从疫苗接种到血液样本采集，再到基因表达和表观遗传学分析。主要使用了以下技术: 1. 样本采集和处理：参与者分别在第0天和第30天接受疫苗接种，随后定期采集血液样本。 2. 流式细胞术分析：用于检测接种疫苗后的单核细胞和DCs的数目和表型变化。 3. RNA测序（RNA-seq）：用于分析单核细胞在接种疫苗后的基因表达变化。 4. 单细胞ATAC测序（scATAC-seq）：用于单细胞水平的染色质开放性检测，分析表观遗传学变化。

b) 主要结果： 1. 单核细胞数目和表型变化： AS01辅佐疫苗接种2天后，中间型单核细胞数量显著增加，表型变化显示其HLA-DR表达增加，与CD4+ T细胞记忆反应强度相关。

1. 基因表达变化： RNA-seq分析显示，在接种第二剂疫苗后的第32天，单核细胞的基因表达普遍下调，涉及炎症反应、NF-κB信号通路和氧化磷酸化等。

2. 功能性变化： 研究发现AS01辅佐疫苗接种后，单核细胞对TLR激活的促炎症反应减少，但对IFN-γ的响应增强。

3. 表观遗传学变化： scATAC-seq分析揭示，接种AS01辅佐疫苗后，特别是在第32天，CD14+单核细胞和DCs的染色质开放性发生改变，反映在关键转录因子的可及性上，且部分表观遗传变化可维持至6个月之后。

结论与研究价值:

研究表明，AS01辅佐疫苗不仅可以通过抗原特异性保护来增强适应性免疫反应，还可以通过对单核细胞的重编程来产生持久的先天响应。这些变化增强了单核细胞对IFN-γ的响应并促进了抗原呈递，可能对疫苗的长效保护和非特异性保护具有重要意义。

研究亮点:

• 单核细胞重编程：首次展示了AS01辅佐疫苗通过影响单核细胞的基因表达和染色质可及性来实现重编程。
• 表观遗传学变化持久性：表观遗传学改变可维持长达6个月，揭示了疫苗的长期影响。
• 增强IFN-γ响应：这可以解释AS01辅佐疫苗如何在增强适应性免疫（如CD4+ T细胞反应）的同时，改进先天免疫系统的功能。

其他有价值信息:

研究还表明，与AS01辅佐疫苗相比，铝辅佐剂疫苗未显示出相同程度的先天免疫系统激活和表观遗传学改变。这一发现或将引导未来疫苗辅佐剂的设计和应用，特别是在提升疫苗长效性的研究上。

Bechtold等人的这项研究通过详细的实验设计和多种分析方法，带来了关于AS01辅佐疫苗的重要发现，丰富了我们对疫苗辅佐剂作用机制的理解，具有重要的科学和应用价值。