体液免疫在机体抵御新冠病毒中发挥重要作用，多种中和抗体已被发现能够有效阻断COVID-19病程。在许多COVID-19患者中，B细胞数量显著减少，B细胞受体(BCR)库也发生明显改变，IgG1增加，IgM减少，体细胞高频突变率下降。另一方面，新冠病毒疫苗能有效诱导RBD特异性中和抗体产生。之前的研究发现自然感染产生的抗体滴度高于疫苗接种，但疫苗接种产生的抗体对突变株的中和效果更强，然而尚未有研究解释为什么会存在BCR库的差异。近日，英国剑桥大学等研究团队在Cell Research上发表相关研究，题为“B cell receptor repertoire kinetics after SARS-CoV-2 infection and vaccination”。该研究发现自然感染诱导机体产生毒株特异的多种中和抗体应答，而疫苗则激发针对保守表位的应答，这为疫苗的研发策略提供了参考。
研究共选取了171名COVID-19患者，63名BNT162B2 mRNA疫苗接种者，14名流感疫苗接种者及健康受试者，并记录了25天内的免疫细胞水平动态变化情况。
研究者基于RNA测序技术发现，在重症患者和无症状感染者中IgG1/G3型B细胞比例明显增加，而IgD、IgM比例减少。相关性分析表明浆细胞数量与IgG、IgA抗体水平呈正相关，而与IgD、IgM表现负相关，这说明特定同种型B细胞及抗体的增加是由于类别转化。为了研究不同类型BCR间的转换，研究者分析了共有两种同种型的VDJ序列，结果表明在发病后IgG1和IgA1类别转换频率增加。接种疫苗后的抗体类别转换过程则大为不同，在接种新冠疫苗后25天IgD、IgM比例逐渐上升，而IgG2/4、IgGA1/2比例都减少。
体细胞高频突变(SHM)是B细胞分化的另一个重要过程，研究者发现在新冠病毒感染后IgG1/G3/A1体细胞高频突变明显减少。在中重度患者中还伴随IgD/M体细胞高频突变增加。疫苗则不会明显影响体细胞高频突变。低IgG1体细胞高频突变伴随着抗新冠病毒刺突蛋白抗体的产生，因此早期产生的新冠病毒中和抗体是不携带突变的。
接着研究者分析了自然感染和接种情况B细胞克隆扩增。重症患者中BCR库多样性减少，在接种疫苗后也存在类似的多样性减少与抗原驱动克隆扩增。感染过程主要是IgM和IgA多样性减少，以及IgG，而接种疫苗则是诱导IgM和IgG克隆扩增。
分析具体的抗体重链基因可见，在大多数重症患者中主要上调的抗体基因是VH1-24，该基因编码NTD特异性抗体。而接种疫苗对VH1-24水平没有明显效果。
研究者发现无论是新冠病毒感染还是接种疫苗，B细胞都会表现克隆趋同，不同在于感染后存在多种类别转换或非转换，靶向刺突蛋白RBD和NTD区域，而接种疫苗后主要是类别转换后靶向RBD的抗体。从这些趋同的B细胞克隆中研究者鉴定出IGHV4-34和IGHV1-24两种有代表性的抗体基因。