在应对新冠病毒疫情时，mRNA疫苗技术得到迅速发展，并得到成功应用。SARS-CoV-2 mRNA疫苗的标准免疫方法包括两次肌肉内注射免疫，间隔为21天或28天，数月后再进行一次加强免疫。mRNA疫苗的优点包括对CD8+T和CD4+T细胞具有较强的免疫原性；不会出现载体免疫，允许同源加强；可以迅速大规模生产。目前针对其他疾病的mRNA疫苗还在研发中，包括流感以及肿瘤，这些都依赖于区域细胞介导的免疫应答。mRAN疫苗在血液中诱导的T细胞已经得到很深入的研究，但是在肺部等局部部位，针对抗原特异性T细胞的研究还很少。疫苗诱导肺部产生记忆T细胞也是有效产生中和抗体的补充策略，也可以在免疫功能受损的个体中产生保护力。但是mRNA疫苗接种能否在肺部产生驻留型记忆T细胞还未知。
来自明尼苏达大学的David Masopust 团队在Science Immunology上发表题为Route of self-amplifying mRNA vaccination modulates the establishment of pulmonary resident memory CD8 and CD4 T cells的文章。本文系统分析了不同免疫途径对mRNA疫苗诱导的组织驻留记忆CD4+和CD8+T细胞的影响。
为了探究mRNA疫苗接种后是否能够产生记忆T细胞，作者首先用5ug流感病毒mRNA对小鼠进行致敏，28天后再进行5ug处理。作者用MHC I (H-2Kb NP366–375) 和 MHC II (I-Ab NP261–277) 四聚体追踪各个组织中抗原特异性CD8和CD4+T细胞。检测时间为最后一次疫苗注射后28天以上。与单次免疫相比，加强针增加了脾脏中的CD8+记忆T细胞。作者还观察到疫苗诱导了血管外CD69− 和肺中的 CD69+ H-2Kb NP366–375+ CD8+ T，并在加强针后得到信号增强。加强针免疫接种后，在肺实质中也能够诱导出I-Ab NP261–277 四聚体 + CD4 记忆 T 细胞。在接种38天后，作者对小鼠进行鼻内流感病毒感染，发现免疫接种后小鼠可以显著减少死亡率。
作者还比较了不同免疫途径对于局部记忆T细胞的影响。相较于肌肉内注射，鼻内免疫可以肺实质以及引流淋巴结中诱导更多CD103+CD8+T细胞，表明免疫途径会影响局部免疫诱导的T细胞表型。鉴于鼻内免疫对CD8+T细胞的影响，作者也探究了不同免疫途径对抗原特异性CD4+T细胞表型的影响。对比发现，鼻内免疫接种可以在引流淋巴结中诱导出长寿命的滤泡辅助性T细胞（T follicular helper cells），但不会在肺中产生。与肌肉内注射相比，鼻内免疫接种可以诱导出更多地记忆CD4+T细胞。虽然接种途径不同会有数量不同的记忆T细胞产生，但是两种途径都能够诱导出足够的驻留记忆T细胞。最后作者又尝试了将两次肌肉内和第三次加强鼻内mRNA疫苗相结合的方法，分析发现这种结合能够诱导出更高水平的循环和肺部驻留型记忆T细胞。
本研究系统对比分析了肌肉内以及鼻内接种mRNA疫苗诱导的抗原特异性CD8+和CD4+记忆T细胞的分布特性。这些数据为将来优化疫苗以达到长期保护潜力提供可能的策略支持。
https://www.science.org/doi/10.1126/sciimmunol.add3075