对新型冠状病毒感染和新冠肺炎疫苗的免疫记忆

免疫记忆是疫苗和既往感染提供的保护性免疫的基础。免疫记忆可以从适应性免疫系统的多个分支发展而来，包括CD4 T细胞、CD8 T细胞、B细胞和持久的抗体反应。在理解记忆到新型冠状病毒感染和新冠肺炎疫苗、解决发展问题方面取得了非凡的进展；不同细胞和解剖区室的定量和定性特征；和抗体的耐久性。考虑到测量的复杂性；人体研究的规模；纵向样本和横向研究的使用；和疫苗之间或多种疫苗之间的直接比较，对新型冠状病毒感染和疫苗1年免疫记忆的理解已经取代了对任何其他急性传染病的理解。这一知识可能有助于制定关于新冠肺炎和新冠肺炎疫苗的公共政策，以及针对新型冠状病毒和其他疾病的未来疫苗的科学开发。

1导言

疫苗提供的保护性免疫是基于免疫记忆的存在:适应性免疫系统不仅能识别新的病原体，还能记住它。只是在过去的几十年里，免疫记忆的细胞和分子来源才被确定，还有许多问题有待解决。适应性免疫系统的三个主要分支是B细胞(抗体的来源，“Abs”)、CD4 T细胞和CD8 T细胞。免疫记忆由适应性免疫的四个主要部分编码:记忆CD8 T细胞、记忆CD4 T细胞、记忆B细胞(记忆性B细胞)，还有流通Abs（中和抗体）(图1)。有证据表明B细胞(包括抗体)、CD4 T细胞和CD8 T细胞在对新型冠状病毒的保护性免疫中的作用，因此，研究对新型冠状病毒和新冠肺炎疫苗的免疫记忆以理解对新冠肺炎的保护性免疫是重要的。由于新型冠状病毒在人类中的免疫学研究的规模和范围，大量的首次感染，大量的首次接种，以及在短时间内开发的新冠肺炎疫苗的多样性，现在关于人类对新型冠状病毒的抗原特异性免疫反应的数据比任何其他急性病原体都多。因此，对新型冠状病毒的免疫记忆现在是人类免疫学中理解抗原特异性T细胞和B细胞记忆的基准。

图1.免疫记忆的成分。病毒特异性CD4 T细胞、CD8 T细胞、抗体和记忆性B细胞构成了对病毒感染免疫记忆的四个主要组成部分

对新型冠状病毒的免疫记忆可通过感染(经典称为“天然免疫”)、接种疫苗或混合免疫产生。混合免疫是感染诱导免疫和疫苗诱导免疫的联合。免疫记忆的每一个原因都在这篇综述的每一节中讨论。总的来说，先前感染、疫苗接种或混合免疫的免疫记忆各有不同的特征。先前的感染可以产生强大的免疫记忆，包括记忆性CD8 T细胞、CD4 T细胞、记忆性B细胞、持久的Abs和局部免疫记忆(图2)。先前感染个体中保护性免疫的流行病学数据与免疫记忆测量结果一致。多项大型研究观察到，对于新型冠状病毒原型株和α到δ、Omicron变异株，先前感染提供了大约80%-95%的保护作用。

图2.对新型冠状病毒感染和新冠肺炎疫苗的免疫记忆动力学。抗新型冠状病毒免疫记忆成分示意图。(A)记忆CD8 T细胞，(B)记忆CD4 T细胞，(C)记忆T细胞生命值全满细胞，(D)中和抗体，和(E) 记忆性B细胞细胞。对于T细胞记忆来说，疫苗的记忆是峰值，而感染的记忆是整个病毒的记忆。对于B细胞记忆，在所有情况下都显示出锋电位特异性。新型冠状病毒被感染了。“杂交”=混合免疫，感染后再接种疫苗。“mRNA”= Moderna mRNA-1273或辉瑞/BioNTech BNT162b2，3剂方案。“NVX”= nova VAX NVX-cov 2373，在主要临床试验中作为2剂方案接种。“J&J”= Janssen  Ad26.COV2.S.COV2.S，作为EUAs批准的单剂量接种。疫苗用颜色对线条进行编码。CD8 T细胞百分比表示3-6个月时可检测到CD8 T细胞记忆的个体百分比。标度是非定量的，但是抗体标度接近log10，细胞标度接近log2。对于混合免疫，在该示意图中，疫苗接种发生在大约6个月时，由蓝色三角形表示。对于mRNA疫苗，在该示意图中，前两剂在d1和d21-28时接种，第三剂(“加强剂”)在大约8个月时接种，用红色箭头表示

新冠肺炎疫苗，目前专注于2剂mRNA疫苗(Moderna mRNA-1273，Pfizer/BioNTech BNT162b2)，显然提供了针对新型冠状病毒原型株和α至VOCs的高水平保护性免疫。然而，针对可检测到的新型冠状病毒感染的高水平疫苗免疫会在几个月后减弱。由2剂量 ChAdOx1(AstraZeneza/Oxford  ChAdOx1-nCoV-19 azd 1222“ ChAdOx1”)提供的免疫比mRNA疫苗稍低且衰减更快。在混合免疫中，接受至少一剂新冠肺炎RNA疫苗的先前感染个体中，中和抗体(nAbs)滴度和识别新型冠状病毒变异体的广度显著更高2(图2)。来自疫苗接种的混合免疫加上随后的感染(突破性感染)也导致类似的强烈免疫反应。多项流行病学研究现已证实了这些免疫学发现，观察到混合免疫比以前的感染免疫或疫苗诱导免疫产生更强的抗新冠肺炎保护作用。这些类型的抗原暴露——感染诱导的记忆、疫苗诱导的记忆和混合免疫——每一种都具有不同的免疫记忆特征(图2)，这是在每种情况下观察到的保护性免疫的关键。高循环nAbs滴度显然可以提供保护性免疫。然而，如此高的nAbs滴度在许多情况下并不存在，特别是在新型冠状病毒感染后，有大量证据表明T细胞、记忆性B细胞、以及保护免受新冠肺炎的局部组织免疫。例如，与接种BNT162b2或ChAdOx1疫苗后相比，以前的感染提供了显著较低的循环nAbs滴度的实质性免疫。局部组织免疫有助于感染后的保护性免疫(图3)。不同的适应性免疫机制可能在不同程度上参与保护性免疫，与既往感染、疫苗接种或混合免疫产生的免疫记忆有关。因此，在这篇综述中讨论了CD8 T细胞，CD4 T细胞，记忆性B细胞，还有腹肌。

图3.局部组织免疫的成分。人体免疫反应通常在血液中测量，但是在局部感染部位和/或入口的免疫反应是重要的，可能不能通过血液测量直接反映出来

2 CD8 T细胞对新型冠状病毒的记忆

一般来说，CD8 T细胞在控制和清除病毒感染中很重要。特别是，一些证据表明，CD8 T细胞是对新型冠状病毒整体适应性免疫反应的相关和有价值的组成部分。一个证据来源于对急性新型冠状病毒感染的研究，该研究观察到早期CD8 T细胞反应与较轻的疾病显著相关。另外5项独立研究中的4项也报道了CD8 T细胞反应程度和疾病严重程度之间的负相关。CD8 T细胞作用的其他证据来自对非人灵长类动物的研究。麦克马汉等人的研究直接表明COVID恢复期动物中CD8 T细胞的减少影响了对新型冠状病毒再次攻击的免疫力。在一项不依赖抗体的新冠肺炎疫苗研究中也报道了CD8 T细胞应答的重要作用。

通常使用多种技术来测量抗原特异性T细胞反应，通过使用新型冠状病毒衍生的肽或确定的表位来确保抗原特异性，用作集合或分离的表位。使用的技术包括激活诱导标记(AIM)、ICS(细胞内细胞因子染色)、ELISPOT和四聚体染色分析，它们的优缺点在其他地方进行了综述。

2.1 CD8 T细胞对新型冠状病毒感染的记忆

在感染后1个月，大约70%的新冠肺炎病例可检测到新型冠状病毒特异性CD8 T细胞。感染后8个月，应答者的频率下降到大约50%。Dan等人的研究包括来自169名新冠肺炎病例受试者的新型冠状病毒特异性CD8 T细胞测量，Cohen等人的研究包括114名受试者，这使它们成为对急性病毒感染的CD8 T细胞记忆的两个最大研究，检查了6个多月的时间。Dan等人的研究估计的新型冠状病毒特异性记忆CD8 T细胞动力学是T1/2（半衰期）= 125–190天，而Cohen等人的T1/2是196天。鉴于这两项研究采用了不同的CD8 T细胞分析(AIM和ICS ),并且计算主要基于横断面取样，因此这两项研究之间存在很强的一致性。相比之下，一项使用体内氘标记的严格研究发现，黄热病病毒(YFV)疫苗CD8 T细胞反应具有T1/2初始是123天。考虑到YFV疫苗非常有效，作为减毒活病毒疫苗，诱导出强大的CD8 T细胞，氘标记决定了随后的T1/2是460天，相似初始检验的观察对于新型冠状病毒感染后的记忆性CD8 T细胞的T1/2，表明产生了持久的记忆性新型冠状病毒特异性CD8 T细胞(图2)。感染后17年检测到对SARS-CoV有记忆的CD8 T细胞。

响应新型冠状病毒感染而产生的新型冠状病毒特异性CD8 T细胞主要表达IFNγ和颗粒酶B (GzB)，有一些TNF和IL-2表达。感染后8个月，效应记忆T细胞(T_EM)和CD45RA+效应记忆(T_EMRA)表型记忆CD8 T细胞占优势，中枢记忆(T_CM)表型细胞。其他研究证实了这些中心发现，新冠肺炎病例更少，研究周期更短，或从PBMC ELISPOT试验中推断出CD8 T细胞。旁观者CD8 T细胞活化可发生在新冠肺炎期间，一些AIM标记可以代表CD8 T细胞的旁观者激活，必须根据实验环境小心使用，以避免抗原特异性CD8 T细胞的错误计算。也已经用MHCI四聚体/多聚体鉴定了新型冠状病毒特异性记忆CD8 T细胞。在新冠肺炎，关于CD8 T细胞上PD-1的表达一直有些混乱。PD-1在几乎所有活化的CD8 T细胞上表达。在某些情况下，PD-1也是耗尽的CD8 T细胞的标志。PD-1的表达本身并不表明T细胞衰竭。虽然已经观察到CD8 T细胞在新冠肺炎后表达PD-1，并且与住院水平或严重疾病相比，在轻度疾病中观察到活化/衰竭标记物增加；使用四聚体的后续研究报道，在稍后的时间点，表达记忆PD-1的CD8 T细胞没有耗尽，并且表现出高度的功能性。

值得注意的是，在大约30%的新冠肺炎病例中检测不到新型冠状病毒特异性记忆CD8 T细胞反应，即使在测试表位的完整新型冠状病毒或全基因组时。尚不清楚这些受试者是否对未测试的表位有CD8 T细胞反应，CD8 T细胞反应是否刚好低于所用试验的检测技术极限，或者这些受试者是否真的没有对新型冠状病毒感染产生CD8 T细胞反应。

在多项研究中，在住院的新冠肺炎病例中观察到较低的新型冠状病毒特异性CD8 T细胞应答，包括记忆力，这与易患更严重新冠肺炎病的较弱的CD8 T细胞反应相一致，特别是在拥有较少初始CD8 T细胞的老年人中。这与CD8 T细胞对YFV疫苗的反应形成对比，后者与病毒载量正相关。这也与新型冠状病毒感染中Ab滴度峰值、记忆性B细胞细胞频率和疾病严重程度，表明体液免疫反应和记忆发展与急性新型冠状病毒病毒载量相关(见记忆性B细胞细胞和抗体切片)。对这些数据的一种解释是，急性T细胞反应对于控制和清除新型冠状病毒感染是重要的。

许多新型冠状病毒抗原被新型冠状病毒感染个体中的人CD8 T细胞应答所识别，估计每个个体的中位数为17个表位。公认的I类表位分布在整个新型冠状病毒全基因组中，但结构蛋白(S蛋白蛋白、核衣壳蛋白和M蛋白)相对来说是免疫显性的。CD8 T细胞表位通常在变体之间非常保守。新型冠状病毒CD8 T细胞特异性最近在其他地方进行了审查。

新型冠状病毒感染后循环记忆CD8 T细胞的频率低于报道的人类流感的频率，尽管流感记忆反映了一生中多次接触的积累。与高水平CD8 T细胞介导的保护性免疫相关的动物模型中病毒产生的频率相比，循环新型冠状病毒记忆CD8 T细胞的频率可被认为相对较低。然而，控制感染所需的记忆性CD8 T细胞的频率通常高度依赖于临床疾病的速度。大多数CD8 T细胞介导的保护的动物模型需要CD8 T细胞立即效应器功能(例如，在几小时内在感染部位杀死细胞)，或在几天内清除病毒。然而，一旦活化的CD8 T细胞迅速增殖并迁移到受感染的组织(炎症部位),每24小时细胞数量可能扩增10倍。因此，在激活记忆的72小时内，CD8 T细胞的数量可以增加近1000倍。重要的是，新冠肺炎住院治疗的进展相对缓慢，通常发生在感染后10天或更晚。因此，CD8 T细胞在预防严重新冠肺炎中的作用可能需要在感染时循环记忆CD8 T细胞水平相当低。相反，由于CD8 T细胞必须直接在受感染的细胞上发挥其功能，因此在报告症状之前，CD8 T细胞在预防新型冠状病毒病毒传播(一半发生在前5天内)中起作用是一个很高的要求，在URT中可能需要大量的组织驻留记忆(T_RM)CD8 T细胞(图3)，然而这可以通过免疫接种来实现。

T_RM是保护性免疫的一类重要的T细胞。它们在人类免疫学文献中报道不足，因为与血液相比，从不同组织中获得人类组织样品和分离T细胞要困难得多。由于回收的细胞数量有限和不同的细胞表型特征，从这些样品中鉴定抗原特异性T细胞也困难得多。在新型冠状病毒的情况下，组织中的免疫记忆与鼻腔、口腔、咽喉和肺部特别相关(图3)。新型冠状病毒特异性CD8 T细胞T_RM已经在人类身上发现了。在无明显症状(未住院)的新冠肺炎病例后6个多月内，对4名受试者的肺组织进行了检查。检查淋巴组织如血液和淋巴结(LNs)进行比较。而仅在4名受试者中的2名受试者的血液中鉴定出新型冠状病毒特异性CD8 T细胞(与大得多的研究中的检测率一致)，在4名受试者中4名的肺LNs中鉴定出新型冠状病毒特异性CD8 T细胞，在4名受试者中的3名或4名的肺组织中鉴定出新型冠状病毒特异性CD8 T细胞。此外，肺和肺淋巴结中的大量CD8 T细胞是T_RM 细胞。值得注意的是，在两项研究中，肺组织或支气管肺泡灌洗液(BAL)中新型冠状病毒特异性CD8 T细胞频率明显高于血液。新型冠状病毒也存在于肠道组织中。当肠组织不可用时，检查肠淋巴结，并检测新型冠状病毒特异性CD8 T细胞和CD8 T细胞空间这表明大量的CD8 T细胞T_RM可能存在于先前受感染个体的肠组织中。因此，血液样本可能严重低估了先前受感染个体的新型冠状病毒特异性CD8 T细胞记忆。新型冠状病毒特异性试验空间在新冠肺炎之后，从咽喉、鼻腔或口腔中获得的研究较少，代表了免疫记忆的一个主要知识缺口。

在众所周知的儿童对严重新冠肺炎的疾病易感性较低的背景下，以及在成人与儿童免疫反应性的许多差异的背景下，儿童T细胞记忆的发展特别令人感兴趣。关于儿科T细胞对新冠肺炎的反应，已经报告了相互矛盾的数据。在一项研究中，报道了明显更强的急性和记忆T细胞反应。在另一项研究中，报道了明显较低的急性和记忆性CD8 T细胞反应。潜在的兴趣还在于观察到儿童的T细胞记忆可能在免疫优势方面存在差异，这可能是暴露于普通感冒冠状病毒不同的结果。一小部分儿童新型冠状病毒感染后来发展成严重的过度炎症状态，即儿童多系统炎症综合征(MIS-C)。关于杂项与非杂项病例中T细胞记忆的相对强度，已经报告了相互矛盾的数据。

长期新冠（Long COVID）(又名新型冠状病毒感染后急性后遗症[PASC])是一组重要的疾病，其病因尚不清楚。鉴于在感染后90多天，在来自不显著的新冠肺炎病例(未住院，且未长期住院)的肠道活检中检测到新型冠状病毒病毒RNA和蛋白质，有可能在某些个体的某些组织中出现显著的新型冠状病毒病毒持续存在。这可能是至少某些长期新冠病例的炎症和症状的来源。尚不清楚为什么CD8 T细胞不能在几周内从肠道中清除新型冠状病毒感染。人体内CD8 T细胞清除病毒的功效仍然是一个重要的知识空白。值得注意的是，在大约30%的新冠肺炎病例中，检测不到新型冠状病毒特异性CD8 T细胞应答，甚至在检测完整的新型冠状病毒或抗原表位时也是如此。尚不清楚这些受试者是否对未检测的抗原表位有CD8 T细胞应答，CD8 T细胞应答是否低于所用检测方法的技术检测限，或者这些受试者是否真的对新型冠状病毒感染没有CD8 T细胞应答。也有可能在外周检测不到新型冠状病毒特异性CD8 T细胞反应的一些受试者中，肺或上呼吸道组织中仍然存在T_RM抗原特异性细胞。另外，肺中的CXCR6+ CD8 T细胞与新冠肺炎炎症的长期存在有关，并可能在长期冠状动脉综合征中发挥作用。

2.2 CD8 T细胞对疫苗接种的记忆

在接受2剂mRNA新冠肺炎疫苗数周后，约70%–90%的个体中检测到S蛋白特异性CD8 T细胞反应，在第二次接种后6个月(第一次接种后7个月)，约41%–65%的个体可检测到记忆性CD8 T细胞。发现低剂量(25 μg)的mRNA-1273以与先前感染相似的频率产生记忆性CD8 T细胞，比较第二剂后6个月与感染后6个月，表明mRNA疫苗接种和感染之间相似的S蛋白特异性CD8 T细胞反应。一项独立的研究也在早期发现了类似的S蛋白特异性CD8 T细胞反应。在免疫接种数月后对mRNA疫苗具有可检测的CD8 T细胞记忆的个体中，通常观察到记忆的程度较低，这两种记忆都与S蛋白特异性CD4 T细胞记忆和对流感的记忆相比较。

最初对BNT162b2和mRNA-1273新冠肺炎疫苗是否产生CD8 T细胞反应还不清楚。最近，多个小组观察到对两种疫苗相似的CD8 T细胞反应，包括头对头的比较。测量抗原特异性T细胞的方法差异可能导致不同的发现，因为不检测记忆CD8 T细胞的研究通常利用不太理想的短刺激ICS方案，或不太敏感的ELISPOT形式。检测到的mRNA疫苗诱导的记忆CD8 T细胞主要具有T_EM(Eastern Mediterranean)表面表型，持续表达IFNγ，并具有增殖能力。

前6个月很可能是T细胞记忆力下降最快的时期。在6个月时，S蛋白特异性CD8 T细胞记忆从峰值细胞因子阳性CD8 T细胞频率下降了大约两倍，这是令人鼓舞的证据，表明CD8 T细胞对mRNA疫苗的记忆是长期的，可能持续许多年(图2)。记忆性CD4 T细胞表现出类似的动力学，如下面的CD4 T细胞部分所讨论的。

在免疫原性临床试验中，腺病毒载体疫苗ChAdOx1和 Ad26.COV2.S在51%–64%的个体中引发S蛋白特异性CD8 T细胞反应，尽管>65岁个人的反应率下降到24%-36%。Ad26.COV2.S诱导的稳定的CD8 T细胞观察到8个月。mRNA疫苗和腺病毒载体疫苗之间的一些比较可用于CD8 T细胞记忆。在免疫后大约1个月，观察到对mRNA疫苗和腺病毒载体疫苗的类似(大约两倍之内)S蛋白特异性CD8 T细胞反应，包括1剂 Ad26.COV2.S，2剂 Ad26.COV2.S或2剂ChAdOx1。评估5个月以上的CD8 T细胞记忆的两项研究确定，mRNA-1273引发了比 Ad26.COV2.S 更大的S蛋白特异性CD8 T细胞记忆。另外两项研究报告了相反的结果，临床试验报告Ad26.COV2.S受试者和仅有20/116的BNT162b2或mRNA-1273受试者CD8 T细胞记忆阳性。在PBMC IFNγ ELISPOT试验中，ChAdOx1和BNT162b2后2-4个月的T细胞记忆似乎是相等的，尽管CD8和CD4 T细胞没有被区分(大量PBMC IFNγ ELISPOT检测信号来自CD8 T细胞和CD4 T细胞的混合物。)。对Ad.COV2.S也进行了类似的观察。总之，CD8 T细胞对mRNA和腺病毒载体新冠肺炎疫苗的记忆在数量和应答者百分比上相似(图2)，但结论因研究而异。额外的头对头研究或记忆是有保证的，包括检查CD8 T细胞的功能。

mRNA疫苗诱导的记忆CD8 T细胞识别不同的S蛋白表位。记忆性CD8 T细胞在很大程度上具有对变异体的保守识别，包括Omicron。混合匹配腺病毒载体+ mRNA疫苗方法可能增加CD8 T细胞应答，从而可能改变CD8 T细胞记忆。令人困惑的是，据报道，在疫苗延长的剂量间隔中，CD8 T细胞反应较低，但警告说，在任何组中都可以测量到最小的CD8 T细胞。

2.3 CD8 T细胞记忆在混合免疫中的作用

在大多数研究中，对于循环S蛋白特异性CD8 T细胞，在仅接种疫苗和混合免疫之间已经观察到适度的差异，也没有基于有症状或无症状感染的差异100(图2)。在一项研究中，IFNγ对记忆没有影响+6个月后，在仅接种疫苗和混合免疫之间观察到S蛋白特异性CD8 T细胞。多项研究观察到，在不区分CD4和CD8 T细胞的情况下，与单独感染或疫苗接种相比，混合免疫中的T细胞反应增加。多次暴露后，CD8 T细胞多样性得以保持。

3 CD4 T细胞对新型冠状病毒的记忆

记忆性CD4 T细胞在病毒感染的控制和清除中是重要的，包括直接的和通过在抗体反应的支持和扩增中发挥的作用。CD4 T细胞的几个不同亚群可以区分对感染的抗原特异性反应。这种异质性表现在不同记忆亚组的水平上，每个亚组都与细胞因子分泌、转录因子和分化模式相关(T_H1，T_H2，T_H17，T_FH，以及其他等)。这种异质性被一系列不同的职能角色进一步放大。T_FH 细胞在协调抗体反应的发展和成熟中起着关键作用，而Th1和细胞毒性CD4 T细胞(CD4-cTFHL)可以发挥直接的抗病毒功能。多种证据表明，CD4 T细胞是对新型冠状病毒整体适应性免疫反应的相关和有价值的组成部分。Goldblatt等人全面回顾了CD4 T细胞对新冠肺炎的保护作用。

3.1 CD4 T细胞对新型冠状病毒感染的记忆

Dan等人发现，抗体、CD4 T细胞、CD8 T细胞和B细胞记忆反应在感染后持续超过8个月，其中95%的受试者仍保留多种可测量的记忆反应，包括记忆性CD4 T细胞。值得注意的是，在感染后1个月，93%的新冠肺炎病例中可检测到记忆性CD4 T细胞，仍然有92%>感染后6个月。多项研究报告了类似的记忆CD4 T细胞发现，一项值得注意的大型纵向研究。估计在最初的8个月中，记忆新型冠状病毒特异性CD4 T细胞的存活时间的t1/2是94-207天，根据一项研究确定在感染后6-15个月，记忆新型冠状病毒特异性CD4 T细胞的t1/2为377天，t1/2可能随时间显著增加(图2)，以及针对不同病毒的CD8 T细胞记忆的类似数据。这些新型冠状病毒感染数据与感染后17年检测到SARS-CoV的T细胞记忆一致。

新型冠状病毒感染后的新型冠状病毒特异性记忆CD4 T细胞主要是T_H1细胞，T_FH 和CD4-cTFHL细胞。感染后8个月，记忆性CD4 T细胞主要具有中枢记忆(T_CM)和效应器记忆(T_EM(Eastern Mediterranean))表面表现型。病毒特异性试验T_H2个细胞和T_H17细胞一般检测不出来。关于T_H1存储单元，它们是稳定维持的群体，主要表达CD40L和IFNγ，显著表达TNF和一些表达IL-2。CD4-cTFHL细胞表达CD40L和颗粒酶B (GzB)。CD4-cTFHL细胞令人感兴趣，因为新型冠状病毒感染的上皮细胞上调II类表达，在许多个体中，CD8 T细胞反应似乎较低，这为记忆CD4-cTFHL可能进行补偿提供了可能。记忆T_FH 细胞在新型冠状病毒感染后生成，并在短暂衰退后稳定维持(图2)。记忆T_FH 细胞是高度功能性的，因为它们极大地增强了nAbs对新冠肺炎疫苗的应答。一些记忆T_FH 细胞表达与肺归巢相关的CCR6。其他记忆性T_FH 细胞表达CXCR3，它与快速记忆抗体反应有关，而CXCR3^neg记忆性T_FH 群体与更高质量的生发中心和抗体反应相关。生发中心在B细胞记忆部分讨论。

就记忆性T细胞的解剖位置而言，在感染后6个月以上，记忆性CD4 T细胞在骨髓、脾、肺和多个淋巴结(LNs)中是可检测的。记忆T_FH 在LNs中观察细胞。CD4 T_RM细胞以相当高的频率出现在肺中还有BAL63(图3)。关于新型冠状病毒特异性CD4 T_RM知之甚少空间在URT和口腔中。

许多新型冠状病毒抗原被先前感染个体中的人记忆CD4 T细胞识别，估计每个个体的中位数为19个表位。公认的II类表位分布于整个新型冠状病毒或全基因组，但结构蛋白(S蛋白蛋白、核衣壳蛋白和M蛋白)相对来说是免疫显性的。CD4 T细胞表位通常在变体之间是非常保守的。新型冠状病毒CD4 T细胞的特异性最近在其他地方进行了审查。

人类抗病毒免疫记忆可能受到变量的影响，例如与感染事件相关的病毒因素，如病毒剂量和组织分布，以及宿主因素，如年龄、性别和宿主的总体健康状况。新型冠状病毒感染和新冠肺炎病的一个显著特征是广泛的临床结果，从完全无症状的感染到严重的疾病和死亡。与新型冠状病毒感染和新冠肺炎病相关的临床结果的异质性与CD4 T细胞应答水平的异质性的巨大差异相平行。具体来说，新型冠状病毒T细胞反应受年龄和幼稚T细胞池大小的影响。在男性和女性之间没有观察到CD4 T细胞记忆的显著差异。据报道，COVID患者中已存在的共病会影响数量和辅助性T细胞亚群的组成。健康年轻男性的同质组的t细胞反应仍然是广泛异质的，表明反应的异质性是由易患病条件、年龄和性别以外的变量驱动的。如上所述，关于儿科T细胞对新冠肺炎的反应，已经报告了相互矛盾的数据。在一项研究中，报道了更强的急性和记忆性CD4 T细胞反应，但是在另一项研究中报道了明显较低的急性和记忆性CD4 T细胞反应。在MISC和非MISC病例中，关于CD4 T细胞记忆的矛盾数据已有报道。

无症状的新型冠状病毒病毒感染可能反映了较短的感染时间，组织中的总体病毒载量较低，这可能是由于较低的抗原暴露导致的较低的T细胞记忆。无症状和轻度症状新冠肺炎病例之间的比较揭示了无症状新冠肺炎病例中T细胞记忆稍低。新冠肺炎严重程度和记忆性CD4 T细胞质量之间的关系仍然是一个争论和研究的公开话题。在长期新冠中，据报道，T细胞反应的改变在感染后持续数月，BAL中总T细胞积累增加。

3.2交叉反应性记忆T细胞

记忆CD4 T细胞能够识别新型冠状病毒已在未受影响的受试者中得到证实，最明显的证据来自前疫情时代获得的血液样本。假设这些细胞可能主要是以前普通感冒冠状病毒(CCC)感染的记忆T细胞。事实上，至少在某些情况下，这些记忆T细胞会交叉识别新型冠状病毒和CCC。详细的研究表明，跨远缘病毒物种的交叉识别可能发生，但相当罕见，并且在新型冠状病毒序列中观察到。一般来说，新型冠状病毒交叉反应性记忆T细胞最常被描述为CD4 T细胞，较少被描述为CD8 T细胞。就抗原特异性而言，与交叉反应性记忆相关的序列通常来源于Orf1ab中编码的非结构抗原，这与CCCs和其他冠状病毒的基因组的高度保守性相关。

人们一直在争论这种预先存在的交叉反应性T细胞记忆在多大程度上是功能性的和生物学相关的。与这种预先存在的免疫力相关的T细胞显示出典型的记忆标记，并通过多种分析进行检测。然而，这种交叉反应识别可能是低亲和力的，特别是在更远的不相关病毒的情况下。此外，新型冠状病毒感染与主要集中在新表位上的T细胞反应的发展有关。然而，现在已经证明交叉反应性记忆T细胞具有生物学功能。预先存在的交叉反应性记忆T细胞对新冠肺炎疫苗接种结果产生积极影响。这与两个报道一致，即近年来CCC感染的人优先具有不太严重的新冠肺炎结果，而另一项不同的研究没有发现这种联系。医护人员被观察到具有高水平的新型冠状病毒交叉反应记忆T细胞和CCC特异性T细胞。进一步表明，在第一波疫情期间，这些交叉反应性T细胞的存在与大型医疗保健工作者队列的良好结果相关，交叉反应性记忆CD4 T细胞可能提供保护，导致流产的新型冠状病毒感染。在一项家庭接触研究中也观察到了保护证据。总体而言，识别新型冠状病毒的交叉反应性记忆CD4 T细胞存在于大约50%的疫情前个体中，这些交叉反应性CD4 T细胞在体内具有功能特性，并且它们与一定程度的新冠肺炎防护相关。

3.3 CD4 T细胞对疫苗接种的记忆

新冠肺炎疫苗可以激发强大的CD4 T细胞记忆。在接受2剂mRNA新冠肺炎疫苗数周后，在接近100%的个体中检测到S蛋白特异性CD4 T细胞应答，并且在第二次接种后6个月(从第一次接种起7个月)，在大约100%的个体中可检测到记忆性CD4 T细胞。mRNA-1273产生的S蛋白特异性记忆CD4 T细胞频率高于先前感染的个体，而BNT162b2产生与感染相似S蛋白特异性记忆CD4 T细胞频率。与BNT162b2相似剂量的mRNA-1273以与先前感染相当的频率产生S蛋白特异性记忆CD4 T细胞，表明两种mRNA疫苗接种后记忆性CD4 T细胞之间的差异很可能主要与两种疫苗的不同剂量有关。在6个月内，记忆性CD4 T细胞频率的减少是适度的，并且在mRNA新冠肺炎疫苗接种后，记忆性CD4 T细胞的半衰期似乎至少与感染后一样长(图2)。记忆性CD4 T细胞是在单剂mRNA疫苗或 Ad26.COV2.S后产生的。维持了至少几个月的冠状病毒。在疫苗间隔延长方案中，IL-2+在接种第二剂mRNA疫苗前等待更长时间的受试者中，记忆性CD4 T细胞增加。

接种疫苗后，记忆测试T_H1细胞被稳定维持，并表达CD40L、IFNγ、TNF和IL-2。mRNA免疫后，记忆T_FH 细胞代表大约25%的CD4 T细胞记忆，以及cT_FH的丰富程度生命值全满细胞与nAbs反应的大小有关。疫苗诱发记忆T_FH 血液中的细胞在超过6个月的时间内稳定地维持在最低限度的下降，尽管cT_FH在前几个月可能会改变表型。活性生发中心T_FH (GC-T_FH )细胞在LNs中存在至少6个月，并且似乎对维持生发中心和疫苗接种后nAbs的发育至关重要。在接种mRNA疫苗、 Ad26.COV2.S和NVX-CoV237379的血液中观察到T_FH细胞记忆，并稳定维持至少6个月。总体而言，记忆性CD4 T细胞的每个主要亚群在用BNT162b2、mRNA-1273、 Ad26.COV2.S和NVX-CoV2373接种后维持至少6个月，其动力学表明记忆性CD4 T细胞将基本维持数年(图2)。

在ChAdOx1-nCoV-19免疫后，多功能T_H1记忆性CD4 T细胞被诱导。在2次接种后约1个月，观察到对mRNA疫苗和ChAdOx1-nCoV-19的类似(在约两倍内)S蛋白特异性CD4 T细胞反应。用2剂灭活的新型冠状病毒铝佐剂和咪唑喹啉佐剂疫苗BBV152 (Covaxin)免疫产生了与在感染个体中观察到的相当的记忆性CD4 T细胞应答，稳定维持超过6个月。其他几种疫苗的T细胞记忆数据有限，包括Coronavac、Sinopharm和Sputnik。

由mRNA疫苗诱导的记忆CD4 T细胞识别不同的S蛋白表位。记忆性CD4 T细胞对变异体的识别维持在mRNA、Ad26.COV2.S和NVX-CoV2373疫苗接种者。

3.4混合免疫中的CD4 T细胞记忆

在大多数研究中，对于循环S蛋白特异性记忆CD4 T细胞，在仅接种疫苗和混合免疫之间已经观察到适度的差异，也没有基于有症状或无症状感染的差异。在一项研究中，6个月后，在仅接种疫苗和混合免疫之间没有观察到记忆S蛋白特异性CD4 T细胞的差异(图2)。多项研究观察到，与单独感染或接种相比，使用不区分CD4和CD8 T细胞的IFNγ elispot，混合免疫中的T细胞应答增加，表明可能发生功能变化。事实上，S蛋白特异性IFNγ的独特群体+白介素-10+ T_H1记忆细胞在混合免疫中观察到，但在单独接种后没有观察到，证明了记忆T_H1细胞被感染。在具有混合免疫的人中，抗体和B细胞反应显著增强，证明了记忆测试的强大功能作用生命值全满混合免疫中的细胞，在别处讨论。

混合免疫的另一个重要方面是T细胞记忆的位置。肌内接种预计会产生几乎唯一的循环T细胞记忆。相反，新型冠状病毒感染产生循环T细胞记忆和T_RM(图3)。因此，预计混合免疫会导致循环免疫和T免疫空间但是还不清楚这些疫苗是否能增强T_RM已经出现感染。最后，如果顺序是VAX+感染，则不知道T_RM与单独感染后发生的情况有质或量的不同。

4 B细胞对新型冠状病毒的记忆

人类记忆性B细胞（B_Mem ）可以长期存在，对天花B_Mem 细胞可以持续超过50年，1918年疫情感染产生的B_Mem 细胞持续至少90年。B_Mem 细胞细胞在感染后被重新激活，是典型的记忆抗体反应的来源。B_Mem  细胞细胞有两个用途。第一个是回忆性抗体反应的细胞来源。B_Mem 细胞细胞可能会产生反应，并在3-5天内产生记忆抗体反应。B_Mem 的第二个重要值查看内存状况细胞将作为免疫系统对未来可能的病毒变异的预测库。新冠肺炎疫情戏剧性地展示了B_Mem 的重要性查看内存状况识别病原体和变异体的细胞多样性，也突出了免疫系统在预测病毒突变方面的卓越性，将这些预测嵌入到B_Mem 细胞细胞库。B_Mem 细胞可能通过上述两种机制在抗新型冠状病毒感染的保护性免疫中发挥作用，并通过B_Mem 细胞细胞在附带的文章[Goldblatt等人]中进行了综述。

4.1 B细胞对新型冠状病毒感染的记忆

可检测的B_Mem 细胞新型冠状病毒病毒感染后，细胞在症状出现后两周内发育。引人注目的是感染后3-6个月，B_Mem 细胞频率持续增加。S蛋白蛋白、RBD蛋白和核衣壳特异性B_Mem 细胞在160个个体的队列中，细胞都表现出这种增加。新型冠状病毒特有的B_Mem 细胞频率在感染后大约4个月稳定3并保持至少15个月(图2)。这些S和RBD结合B_Mem 细胞频率增加与6个月的实质性体细胞高突变(SHM)相关，持续至少12个月。超过6-12个月积累的B_Mem 细胞抗体突变证明亲和力成熟增加，中和效力增加，特别是针对变异体。这些模式都表明新型冠状病毒感染后长期存在生发中心；然而，一个例外是致命的新冠肺炎，在尸检中可以观察到生发中心的严重破坏。SARS‐CoV‐2感染后B_Mem 细胞的高质量也通过随后的疫苗接种或感染后对变体的既往nAbs反应得到证明，如下文“抗体持久性”部分所述。

而IgM⁺ B_Mem 细胞最初包含大约1/3的新型冠状病毒特异性B_Mem 细胞，IgM⁺细胞迅速衰退，5个月后基本检测不到。IgA⁺ B_Mem 细胞是罕见的，平均仅包括大约5%的S蛋白或RBD特异性B_Mem 细胞，但是IgA⁺ BMem 细胞与IgM⁺B_Mem 细胞相比，细胞在感染后8个月内保持稳定。B_Mem 细胞可以有不同的表型。新型冠状病毒感染后，激活了新型冠状病毒特异性B_Mem 细胞频率最初很高，但在7个月的过程中下降，静息B_Mem 细胞。

新冠肺炎的严重程度确实影响B_Mem 细胞反应的大小。新冠肺炎严重程度确实会影响与轻度新冠肺炎患者相比，住院水平新冠肺炎患者的RBD特异性B_Mem 细胞频率更高，这与抗体滴度观察结果相似。168例无症状病例与有症状但未住院的新冠肺炎病例相比，出现了相似的S蛋白特异性B_Mem 细胞频率。

对SARS-CoV-2特异性B_Mem 细胞对感染的反应进行的详细研究，历时6-12个月，在多个大型独立队列中进行，采用一系列疾病严重程度和密集的BCR测序，相当于对任何急性感染的B细胞记忆发展的最详细了解。在一个来自两个YFV疫苗(一种活病毒疫苗)接受者的小数据集中，B_Mem 细胞观察细胞频率6个月，观察亲和力成熟增加超过6个月，IgM⁺B_Mem细胞频率下降或激活观察超过6个月。所有这些特征都是B_Mem 细胞对SARS-CoV-2感染反应的共性。埃博拉感染B_Mem 细胞反应也有一些共性，尽管埃博拉疾病的严重性和高病毒载量的持久性可能会改变这种反应。总体而言，B_Mem 细胞对SARS-CoV-2感染的反应令人印象深刻，产生了大量的RBD和棘波特异性B_Mem 细胞；并且仅暴露于单一病毒株，B_Mem 细胞区室在几个月内发展成包含具有高中和效力的B_Mem 细胞和能够识别和中和一系列变体的B_Mem 细胞。

在某些情况下可以存在组织常驻B_Mem 细胞(B_RM)。病原体特异性组织B_RM已经在小鼠模型的肺中观察到，B_RM和B_Mem 细胞细胞存在于多种人体组织中。B_RM现在已经在新型冠状病毒感染后的人类身上得到证实(图3)。通过研究既往有无明显新冠肺炎病史(未住院)的器官捐献者，发现S蛋白/RBD特异性B_RM在所有受试者的肺中都观察到了。值得注意的是，S蛋白/RBD特异性B_Mem 细胞在肺中的细胞明显高于脾中的细胞，表明新型冠状病毒感染后肺中局部记忆的丰富。S/RBD特定的B_Mem 细胞在骨髓、肺淋巴结和肠淋巴结中也发现了细胞。在BAL也观察到了RBD特有的B_RM。根据小鼠流感模型的数据，肺中B_RM的局部再激活可能导致比循环B_Mem细胞更快的记忆抗体反应。171例URT组织不可用于B_Mem细胞分析，鉴于URT是SARS-CoV-2复制和传播的主要场所，这仍然是一个知识空白。

关于长期新冠，没有新型冠状病毒特有的B_Mem 细胞报告了针对长期新冠的细胞研究。正如记忆性T细胞切片中所述，至少一些长期新冠病例是由于一些组织部位的持续感染所致，这似乎是合理的。因此，B_Mem的一些扩展SHM查看内存状况细胞可能是由于新的新型冠状病毒抗原产生后，疾病的急性期得到解决。这些是仍然存在的重大知识差距。

4.2 B细胞对疫苗接种的记忆

B_Mem 细胞细胞是在对新冠肺炎疫苗的反应中产生的。RBD结合IgG⁺B_Mem的相似频率 细胞是在2剂RNA疫苗或新型冠状病毒感染后产生的(图2)。SHM水平也很高，在2剂RNA疫苗和5个月的新型冠状病毒病毒感染之间具有可比性。RBD结合IgG⁺B_Mem细胞的实质部分 来自2剂RNA疫苗接种个体的细胞也结合VOC RBDs。因此，2剂量RNA疫苗产生了大量亲和力成熟的B_Mem细胞。然而，标准2剂RNA疫苗方案后的亲和力成熟在质量上不如SARS-CoV-2感染后的亲和力成熟。在感染后几个月观察到nAbs宽度的实质性改善，但在RNA疫苗接种后没有观察到(例如，来自先前感染受试者的69%的nAbs具有改善的效力，但来自2剂量RNA疫苗受试者的nAbs只有19%有改善)。这些定性差异可能与RNA疫苗的剂量1和剂量2之间的时间间隔较短有关。启动期对B细胞应答的质量很重要。延长启动期可以使nAbs对HIV产生更好的反应。将RNA疫苗免疫之间的剂量间隔从3周延长至10周显著提高了nAbs滴度和nAbs宽度，最有可能是通过影响亲和力成熟。S和RBD IgG⁺ BMem 细胞用mRNA疫苗免疫后3-6个月细胞频率增加，一种腺病毒载体疫苗，或者重组蛋白疫苗。1剂 Ad26.COV2.S疫苗引起明显较低的峰值和RBD IgG⁺ BMem 细胞细胞频率高于mRNA疫苗(图2)。NVX-CoV2373也引起较低的峰和RBD IgG⁺ BMem 细胞细胞频率比mRNA新冠肺炎疫苗(图2).此外，BMem 细胞与BNT162b2接种相比，mRNA-1273接种后的细胞频率稍高。关于ChAdOx1免疫后的B_Mem细胞知之甚少。

生发中心似乎是对新冠肺炎疫苗免疫反应的中心。大多数nAbs反应，B_Mem 细胞类别转换和对病毒感染和疫苗的持久抗体反应依赖于生发中心。对于新冠肺炎疫苗，在许多免疫功能低下的个体中，如肾移植受者，nAbs反应显著降低。与肾移植受者相比，对健康受试者生发中心的直接检查显示，mRNA疫苗接种后肾移植受者的生发中心反应明显较弱。较小的生发中心反应可能是由于较弱的GC-TFH 细胞反应，如GC-TFH 细胞频率严重降低，并与低nAbs滴度相关。观察到生发中心在BNT162b2免疫接种后至少6个月内持续排出健康接种个体的LNs。这与疫苗mRNA在生发中心存在至少一个月以及生发中心可检测到S蛋白蛋白有关。因为绝大多数的B_Mem 细胞对新冠肺炎疫苗的细胞反应是等级转换的，包含SHMs，数据表明绝大多数的BMem 细胞对新冠肺炎疫苗的细胞反应和nAbs反应是TFH -依赖和生发中心依赖。

4.3混合免疫中的B细胞记忆

循环S蛋白和RBD IgG+ B_Mem 细胞频率在混合免疫中显著增加，但在6个月后变得类似于2剂量mRNA接种(图2)。在混合免疫中，RBD结合B_Mem 细胞与单独接种后相比，细胞具有显著更多的SHM和亲和力成熟。从功能上看，与单独接种疫苗或单独感染相比，在具有杂合免疫的人中，最明显地观察到来自B_Mem细胞的nAbs具有显著更高的效力和变异宽度。这些反应的强度和质量可能由记忆TFH细胞和B_Mem细胞驱动，并可能在感染+ vax或vax +感染(“突破”)后发生，在下面的“抗体持久性”部分中讨论。

5对新型冠状病毒感染或新冠肺炎疫苗的抗体持久性

抗体是抗新型冠状病毒保护性免疫的关键组成部分。因此，对于以前感染过、接种过疫苗或具有混合免疫力的人来说，抗新型冠状病毒的保护性免疫，抗体的持久性是一个重要的课题。急性Ab反应主要是由B细胞分化成短命浆细胞(短命B_PC)。这些短命的B_PC只活几天。IgG蛋白在血液中有21-28天的长半衰期，因此，一个大的短寿命B_PC反应可导致数月内血液中可检测到的抗体滴度。长寿B_PC可以存活多年，每天生产大量Abs。长寿B_PC通常是生发中心B (B_GC)细胞。

5.1抗体对感染的持久性

绝大多数新型冠状病毒感染者血清转化并发展为nAbs(91%–99%)。虽然在感染后的最初几个月，nAbs滴度下降，但在感染后的4-6个月，nAbs滴度稳定，此后几乎没有下降的迹象。在最初的衰变阶段之后(由短寿命的B_PC)，估计SARS-CoV-2 nAb t1/2为254天。随着时间的推移，这可能会进一步稳定(图2)。在感染后6个月和12个月，大约80%–90%的新型冠状病毒病毒感染者可检测到nAbs滴度。然而，先前感染的个体中的新型冠状病毒nAbs滴度相对较低，导致对理解先前感染的个体中的免疫记忆的所有其他部分的兴趣增加。这导致了对低循环nAbs滴度不足以提供保护的关注，并增加了对定义新型冠状病毒潜在免疫的其他分支的兴趣，如T细胞。然而，先前被感染的个体的免疫记忆总体上是强健的，得出的结论是，天然免疫可能足以在多年内防止大多数人的重大临床问题的再感染。

SARS-CoV-2 S-和RBD-结合IgG效价表现出与nAbs相似的动力学，尽管不完全相同，这取决于研究，可能是由于检测之间的亲和力差异。观察到多阶段衰变动力学，感染后6-9个月T1/2> 700天。在感染后7-8个月的骨髓中发现了长寿B_PC。新型冠状病毒特异性IgM反应是不持久的，这与大多数抗原暴露的IgM反应是短暂的一致。SARS-CoV-2特异性血清IgA反应相对较低，但在大多数个体中维持在低水平，在大约50%的个体中检测到SARS-CoV-2特异性IgA长期B_PC。

在无症状病例中，感染后6-16个月的长期抗体滴度较低，有些人血清反应阴性，尽管这种差异在一定程度上是由于高C t值的假阳性PCR检测造成的。

随着时间的推移，针对其他HCoVs的抗体滴度也相对稳定。这与多种急性病毒感染和减毒YFV活疫苗、麻疹疫苗和天花疫苗的人类免疫学发现一致。

已经发现，在感染后> 6个月的时间点，核衣壳抗体测定不是先前感染的可靠指标。这可能是由于核衣壳抗体更快的衰变动力学，或者来自针对其它HCoVs的交叉反应性核壳抗体的高背景信号这在某些测定形式中可能更成问题，使得明确区分新型冠状病毒核壳IgG更具挑战性。因此，RBD IgG被更广泛地用作血清诊断标记，尽管它不能区分感染和疫苗接种。

局部免疫很重要，抗体是局部免疫的一个关键因素，因为它们是适应性免疫的唯一成分，能够提供绝育免疫(图3)。循环IgG渗出到大多数粘膜组织中，并且循环IgG可以在粘膜表面提供保护性免疫。这方面最引人注目的例子是人乳头瘤病毒疫苗，它在阴道中提供99%的保护性免疫，尽管该疫苗是常规的肌肉免疫接种，并引发循环IgG。对于以前感染新型冠状病毒病毒的个体，循环IgG的滴度与唾液IgG相关，并且这种相关性持续了9个月。在9个月的时间里，先前感染的个体中循环IgA和唾液IgA之间的相关性也是显著的。与血液相比，在唾液中观察到IgG和IgA滴度的衰减更快，这可能表明在感染后有限的几个月内唾液组织中局部产生了Abs。很少有研究检查过鼻道抗体，但在大多数个体中，在感染后6个月可检测到S IgG。总的来说，证据表明鼻、口和肺组织中的nAbs对于针对新型冠状病毒的保护性免疫是重要的，并且可能与感染后的血清IgG滴度成比例。

5.2对疫苗接种的抗体持久性

两剂新冠肺炎mRNA疫苗令人难以置信地成功引发了高滴度的nAbs。然而，mRNA新冠肺炎疫苗的最大缺点是nAbs滴度在数月内持续下降。用mRNA-1273 mRNA疫苗接种产生的峰值RBD IgG和新型冠状病毒nAbs滴度平均比BNT162b2 mRNA疫苗高两倍；因此，在混合接种两种疫苗的受试者的研究中，Ab持久性分析是混杂的。在一项对以色列2600名接受2剂BNT162b2疫苗的受试者进行的大型研究中，RBD IgG在第2剂后从峰值持续下降超过7个月，RBD IgG从峰值下降16倍(图2)。在那项研究中，直接比较了接种疫苗的队列和先前感染的队列；在接种过疫苗的个体中，RBD IgG滴度大幅度下降，但在以前感染过的个体中基本稳定。在第二次接种后的6个月内，nAbs滴度和RBD IgG同样从峰值下降到mRNA-1273疫苗的5倍和10倍，在100%的受试者中以低但可检测的nAbs水平结束。低剂量(25 μg)的mRNA-1273 mRNA COVID疫苗(而不是100 μg)也观察到9-10倍的nAbs下降，与BNT162b2剂量(30 μg)相当，表明对2剂量mRNA疫苗的抗体应答的持久性是一致的，并且动力学不是由疫苗剂量决定的，尽管抗体应答的绝对量级随着疫苗剂量的增加而增加。

在2剂mRNA疫苗接种后6个月，在大多数个体中可检测到对新型冠状病毒峰特异的长寿命浆细胞；然而，考虑到在2剂RNA疫苗接种后，nAbs和RBD IgG滴度持续下降至少8个月，这些长寿命的BPC明显表现为低频率，或不具有BPC其他抗原暴露产生的。

由于接种两剂疫苗后6-8个月内nAbs滴度急剧下降，以及VOCs Delta和Omicron的出现，许多国家已将3剂mRNA疫苗方案作为规范实施(即，2剂方案加大约6个月的“加强剂”)(图3)。关于3剂量mRNA方案的一个关键问题是它们是否比2剂量方案诱导更持久的Ab反应。假定2剂量的mRNA疫苗是免疫原性的，并引发大量记忆性CD8 T细胞、记忆性CD4 T细胞、记忆性B细胞细胞和至少一些长寿命的PC，有理由预测3剂量mRNA疫苗方案将比2剂量方案诱导更持久的Abs。从以前感染的个体中清除的结果表明，人类免疫系统能够对新型冠状病毒产生持久的Ab反应，并且混合免疫也表明，人类免疫系统显然能够对新型冠状病毒产生高的nAbs滴度。此外，许多疫苗是三剂方案，只有在第三剂后才开发出持久的抗体。从目的论上讲，人们可以认为这是因为免疫系统对每次抗原暴露的持久记忆进行了成本效益分析。持续10年或更长时间的持久Ab反应具有高热量资源成本承诺，而持久B_Mem细胞或T细胞具有显著较低的热量成本。因此，经常需要多次接触抗原才能引发显著的持久抗体反应。然而，尚不清楚mRNA疫苗是否能够引发持久的抗体应答。

对第3剂mRNA疫苗的急性Ab反应很强，峰值nAbs滴度高于第2剂免疫。两项研究发现，与第2剂相比，第3剂mRNA疫苗后4或6个月的nAbs滴度更持久。第3剂后，BNT162b2疫苗在4个月时抗Ac新型冠状病毒的nAbs滴度仅下降1.6倍，mRNA-1273疫苗在6个月时仅下降2.3倍。这些发现表明，在3次接种后，产生了大量的长期抗体(图2)。然而，并不是所有的结果都一致。在对mRNA-1273疫苗接种者的研究中，在抗Ac新型冠状病毒或Omicron的nAbs的持久性之间存在实质性的不一致，6个月后抗Ac新型冠状病毒的nAbs仅下降2.3倍，但抗Omicron的nAbs下降6.3倍。在第三项研究中，在接受BNT162b2疫苗的以色列人群中，Ac新型冠状病毒nAbs在3剂后约4个月内下降了5.5倍。206因此，关于3剂mRNA疫苗接种后抗体持久性的结论仍不确定。

腺病毒载体新冠肺炎疫苗ChAdOx1 (2剂)和 Ad26.COV2.S(1剂)最初引发的抗体应答比mRNA疫苗低得多。1剂 Ad26.COV2.S后出现S或RBD IgG滴度比2剂mRNA疫苗低约70-355倍。在 Ad26.COV2.S后的30至60天，nAbs滴度大约低10至70倍。与mRNA疫苗相比, 在 Ad26.COV2.S之后，nAbs滴度随着时间的推移而增加。在一些个体中，但这是可变的(图2)。在大多数接种Ad26.COV2.S的个体中，nAbs滴度至少保持稳定。在 Ad26.COV2.S疫苗接种后6-8个月nAbs滴度在几乎所有个体中均可检测到，尽管水平较低，虽然不是所有的研究都同意，但一些队列报告了许多阴性个体和一项报告更高水平的研究。ChAdOx1疫苗(2剂)产生的早期nAbs滴度也显著低于mRNA疫苗产生的nAbs滴度。免疫后一个月，ChAdOx1后的nAbs滴度比BNT162b2低8.3倍。2剂ChAdOx1后IgG滴度峰值下降1/2与2剂量BNT162b2相当，没有证据表明有更好的耐久性。然而，在一项研究中，ChAdOx1和BNT162b2 nAbs滴度之间的差异在第二次接种后3个月仅约为两倍。2剂ChAdOx1在较长时间点的头对头比较数据有限，但当比较ChAdOx1/ChAdOx1与ChAdOx1/ BNT162b2时，ChAdOx1/ChAdOx1组在6个月时的S抗体滴度低6倍。

基于蛋白质的新冠肺炎疫苗分为两类，重组S蛋白疫苗，如NVX-CoV2373，以及灭活病毒疫苗，如BBV152和北京科兴。关于Ab持久性的最少数据可用于灭活疫苗。NVX-CoV2373在两次接种后产生显著的nAbs滴度。在接受NVX-CoV2373、mRNA-1273或BNT162b2疫苗的个体之间，第二剂后6个月的nAbs滴度大致相等(图2)，表明高nAbs滴度在2剂NVX-CoV2373后可能减弱。混合匹配疫苗策略有可能引发更持久的Ab反应。混合疫苗接种后免疫记忆方面的数据有限。考虑到与腺病毒疫苗相比，2剂量mRNA或重组蛋白疫苗接种的nAbs滴度峰值更高，但腺病毒疫苗可能在6个月时引发更稳定的Ab应答，因此混合匹配方法可能结合了两者的优点，导致更高水平的持久nAbs滴度。这可能也与加强有关。

关于呼吸道和口腔粘膜中的局部抗体，mRNA疫苗确实引发一些循环IgA。在部分接种个体的唾液和鼻拭子中可检测到IgA和IgG，但在2剂mRNA疫苗接种后的6个月内，IgA和IgG均显著下降，反映了循环IgG和IgA的下降。在免疫的非人灵长类动物中，支气管肺泡灌洗液和鼻拭子中的RBD IgG和IgA与循环IgG和IgA水平直接相关。探索鼻内疫苗的发展对潜在改善粘膜免疫记忆具有重要意义。

5.3混合免疫中的抗体持久性

混合免疫最显著的特征是nAbs滴度和新型冠状病毒变异体中和范围的显著提高。在一些个体中，单次mRNA疫苗接种后，新型冠状病毒nAbs滴度增加100倍。同样令人印象深刻的是，nAbs 不仅能够中和包括奥密克戎在内的每一种已知的新型冠状病毒病毒变体，还能够中和另一种不同的病毒物种SARS-CoV。记忆性B细胞细胞和记忆CD4 T细胞是这些令人印象深刻的结果的根源。虽然循环中的nAb滴度在以前感染的个体中通常较低，没有太多的广度证据，但来自这些相同个体的一些B_Mem细胞编码具有令人印象深刻的效力和广度的Abs。这些B_Mem细胞在接种疫苗后被召回，以产生记忆抗体应答，现在由抗体组成，能够中和VOCs如Omicron的宽度，甚至中和SARS-CoV，而不管最初的COVID-19严重程度如何。

混合免疫也可以以相反的顺序发生——接种疫苗，然后感染——具有类似的高滴度和广泛的nAbs反应，不管感染是α、δ还是ω，也不管疾病的严重程度。这些反应也来源于B_Mem细胞，在这种情况下，B_Mem细胞是响应于疫苗接种而产生的。

通过nAbs滴度测定，大多数具有混合免疫的个体在6个月时的抗体持久性很强(图2)。在大多数混合免疫个体中，nAbs滴度是稳定的，在6个月内下降不到两倍。值得注意的是，RBD结合滴度下降更大，原因不明。6个月后，与接受2剂mRNA疫苗接种的个体相比，具有混合免疫的个体保持了5到17倍的针对祖先新型冠状病毒、β或δ的nAbs滴度；与以前单独感染的个体相比，具有混合免疫的人保持10-51倍高的针对祖先新型冠状病毒、β、δ或Omicron的nAbs滴度。

在接种疫苗后10个月取样时，在具有混合免疫(inf+vax或vax+inf)的个体中发现较高的鼻RBD IgG和IgA。

6免疫记忆区室之间的相互关系

新型冠状病毒记忆研究首次收集了急性感染后超过6个月的多个抗原特异性记忆细胞区室的大型数据集。这为理解免疫记忆不同方面之间的关系提供了重要的机会。据观察，感染后免疫记忆的每个区室随时间表现出不同的动力学，并且与免疫记忆的其他区室具有不同的定量关系。随着时间的推移，一些关系发生了巨大的变化。从实用的角度来看，也许最重要的是，血清RBD IgG滴度不能定量预测免疫记忆的其他成分，特别是记忆T细胞。然而，观察到了其他关系。3T_FH 单元格，记忆性B细胞细胞和循环抗体滴度在功能上是相关的。然而，cT_FH感染后的细胞频率不能定量预测生发中心，或捕获滴度，表明循环T细胞记忆、生发中心和nAbs之间存在更复杂的关系。

对于mRNA疫苗来说，nAbs和记忆性CD4 T细胞之间的关系是清楚的，早期的T细胞生命值全满细胞反应确实与随后的nAbs滴度相关。然而，在任何给定的记忆时间点，在血清抗体滴度和记忆性CD4 T细胞和记忆性CD8 T细胞频率之间没有观察到明显的联系。CD4 T细胞在多种情况下为CD8 T细胞分化和记忆CD8 T细胞提供帮助。然而，记忆性CD4 T细胞频率和记忆性CD8 T细胞频率在mRNA疫苗接种的个体中没有显示出很强的相关性。总的来说，免疫记忆区室之间的相互关系是存在的，但仍有许多有待了解。

7特殊人群的免疫记忆

7.1免疫记忆在免疫功能受损或被抑制时

免疫受损或免疫抑制个体对新冠肺炎疫苗的免疫反应因具体的免疫受损或免疫抑制情况而异。B细胞耗尽的个体(即抗CD20单克隆抗体治疗)具有缺陷的Ab、记忆性B细胞细胞，和T_FH 细胞对mRNA新冠肺炎疫苗的反应H1和CD8 T细胞反应正常或升高。因此，预计在那些持久的Abs，记忆性B细胞细胞和记忆TFH 细胞；然而，记忆测试H1细胞和CD8 T细胞可能受损也可能不受损。实体器官移植患者由于其免疫抑制药物治疗，对新冠肺炎疫苗的反应通常较低。这些个体的免疫记忆还不清楚，但是根据生发中心的严重程度，TFH 细胞，TH1细胞，以及对新冠肺炎mRNA疫苗有反应的肾移植个体中的CD8 T细胞反应缺陷，这些患者很可能存在严重的免疫记忆缺陷。接受类似免疫抑制药物治疗的某些类别的癌症患者也可能具有免疫记忆缺陷。S1P受体拮抗剂Fingolimod似乎能完全阻断Ab和T细胞对新冠肺炎疫苗的反应，并且预计将导致新冠肺炎疫苗的严重免疫记忆缺陷。考虑到疫苗的有效性是基于免疫记忆的，因此需要更多关于免疫受损或免疫抑制个体对新冠肺炎疫苗的免疫记忆的信息。

7.2具有混合免疫的人的加强剂

许多论文显示了大量的免疫学和流行病学证据，表明混合免疫是对抗新冠肺炎最强的免疫。这包括vax+vax+inf，inf+vax和inf+vax+vax。这些个体具有最好的中和抗体宽度——能够识别每一种已知的变异体，包括奥密克戎，甚至能够识别另一种病毒(SARS)——它们在鼻子和嘴巴里也有更好的局部免疫力，而不是通过肌肉接种产生的。根据现有数据，他们也有更持久的Ab反应。然而，许多政府要求在感染后90天内加强疫苗接种。对于在双重接种后突破性感染Delta或Omicron的人来说，这很可能比需要的要快得多，并且可能适得其反。这种个体可能具有如此好的免疫记忆，以至于多年来都不需要加强免疫。抗体反应的质量需要时间来培养。免疫系统做出了惊人的工作，产生了针对新型冠状病毒病毒的Ab反应和记忆B细胞，这是对未来潜在变异的有根据的猜测。这对抵抗这种病毒的免疫很重要，但在生发中心需要时间，而且它很可能被一种新的免疫所破坏。因此，距离太近的免疫接种是短视的，会导致较差的免疫质量。我们还知道记忆B细胞的频率在感染后的近6个月内会增加，或者接种疫苗后。我们知道生发中心在新型冠状病毒感染后可以持续6个月以上。我们知道，在注射两剂新冠肺炎mRNA疫苗后，生发中心可以持续存在6个月以上。此外，我们知道中和Abs的质量可以在3-6个月内提高，反映了这些发展高质量免疫记忆的长期过程的结果。增强剂靠得太近，可能会破坏针对未来变异产生更广泛保护的过程。

8结束语

关于新型冠状病毒感染后的免疫记忆，我们已经有了相当多的了解。人们对多种新冠肺炎疫苗和混合免疫也有了相当多的了解。增加我们对早期免疫反应和免疫记忆结果之间确定性关系的理解仍然是进一步研究的主要知识缺口。关于粘膜组织(如鼻腔、口腔、广义的URT、肠道和肺)中的局部免疫记忆，还有许多有待了解。研究局部免疫记忆和全身免疫记忆之间的关系具有特殊的意义。当然，在新型冠状病毒感染或新冠肺炎疫苗接种后，免疫记忆的每个区室的长期持久性仍有待经验确定。然而，已经积累的关于免疫记忆的大量科学文献提供了关于T细胞记忆、B细胞记忆和长期抗体反应的持久性的强有力的预测，这些预测可以外推几年，如果不是几十年的话，并且可以提供针对疾病的持续保护的决定性因素。最后，很明显，这种知识和经验也可以用于针对目前影响人类的其他疾病的疫苗，并防止未来的瘟疫。

原文链接：Sette A, Crotty S. Immunological memory to SARS-CoV-2 infecTFHion and COVID-19 vaccines. Immunol Rev. 2022 Sep;310(1):27-46. doi: 10.1111/imr.13089. Epub 2022 Jun 22. PMID: 35733376; PMCID: PMC9349657.