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疫苗本身不存在传染病的风险，而是将患者暴露在入侵微生物的一小块中，从而产生包括B细胞和T细胞激活在内的反应，这样，一旦再次遇到入侵者，系统就会做好准备。针对COVID-19的mRNA疫苗是基于RNA的，RNA是一种用于编码病毒附着在人体细胞上所需的刺突蛋白的遗传物质。一旦注射，mRNA指令被读取，spike构建好，免疫反应被触发。

在匆忙开发针对SARS-CoV-2的疫苗的过程中，由于需要对数千名患者进行快速测试，临床试验主要依靠抗体水平来判断患者对mRNA候选疫苗的免疫反应是否具有保护性。然而，由此产生的临床保护早在第一次接种疫苗后10天就很明显了，远远早于可能产生中和抗体的时间。人们怀疑T细胞对这种保护至少同样重要，但追踪它们的标准方法太慢，因此对CD8+ T细胞反应的仔细分析被搁置一边。

这项新研究于2023年9月21日在线发表在《自然免疫学》杂志上，它描述了一种快速(高通量)追踪T细胞反应的方法，证实了它们对mRNA疫苗提供的针对COVID-19的早期保护至关重要，并揭示了对此最负责的T细胞亚群。

共同第一研究作者Rabi Upadhyay医学博士说“我们的研究确定了mRNA疫苗接种产生的CD8+ T细胞的标记物，并与成功的疫苗接种密切相关，这在以前很难在人群水平上量化，尽管我们的研究着眼于针对冠状病毒的mRNA疫苗接种，但我们发现的抗原特异性CD8+ T细胞亚群更广泛地代表了免疫反应的关键特征，可能有助于我们研究其他疾病环境中的T细胞。”

在目前的研究中，研究小组分析了用BioNtech和辉瑞公司生产的针对SARS-CoV-2的mRNA疫苗免疫前后收集的单个T细胞的基因表达随时间的变化。研究人员发现，CD8+T细胞的不同亚群在最初接种疫苗21天后可靠地增殖(增殖)，特异性地靶向和攻击构成大流行病毒的关键蛋白质(抗原)。

在观察最有效的T细胞的基因组成时，研究人员观察到，缺乏一种称为KLRG1的表面蛋白的细胞，它代表共抑制受体杀伤细胞凝集素样受体G1，在mRNA接种和特异性攻击后最有可能快速繁殖。当研究人员在住院的COVID-19患者中检查这些特征时，那些具有最“适当编程”的T细胞(缺乏KLRG1但表达CD38和HLA-DR等其他标记物)的人最有可能成功地从感染中恢复过来。

癌症的快速应答

自流感大流行开始以来的几年里，最初用于对抗病毒的mRNA疫苗目前正处于临床试验阶段，它们指导人体的免疫系统攻击癌细胞。这组作者说，通过澄清T细胞标记物(例如KLRG1、CD38、HLA-DR)，以及接种疫苗后CD8+ T细胞何时在血液中出现的时间线，这项新工作可能使临床团队能够在几天或几周内判断哪些患者对疫苗有反应。

相比之下，目前肿瘤学家在接种mRNA疫苗后必须等待两个多月才能进行CT扫描，并评估他们的肺癌、乳腺癌或前列腺癌患者是否对mRNA疫苗有反应。研究人员说，如果在这种情况下得到验证，并大大缩短等待时间，新的分析方法有望在必要时帮助患者更快地转向其他治疗。

此外，该研究的作者引用了最近由另一个研究小组领导的一项研究，该研究发现具有非常相似属性的T细胞-再次涉及KLRG1, CD38和HLA-DR -在使用免疫系统触发药物(免疫疗法)治疗后攻击癌细胞最有效，正如它们在当前研究中攻击SARS-CoV-2病毒最有效一样。

纽约大学Dan Littman教授说，“值得注意的是，用有效的免疫疗法治疗后发现的T细胞属性反映了我们发现的与COVID-19患者康复相关的T细胞属性，这种模式表明，密切监测抗原特异性CD8+ T细胞亚群将是未来设计针对病毒或肿瘤的治疗方法和疫苗的核心。”

这项工作得到了HHMI, Chan Zuckerberg Initiative (EOSS5-0000000381, HCA-A-1704- 01895)和美国国立卫生研究院资助AI082630, AI158617, RM1HG011014-02和10ot20od033760 -01的支持。