疫苗接种的目的是产生持久的抗感染保护。疫苗的产生至少在一定程度上是通过产生特异性抗体来实现的。抗体水平在接种疫苗后的几个月达到高峰，随后下降到稳定水平，这一水平可以维持几十年，下降幅度最小。动物模型显示，这些高抗体水平是由不分裂的、骨髓中长期存活的浆细胞维持的。抗体合成率的研究表明，骨髓浆细胞（BMPC）也可能产生人类大多数血清总IgG。
与此相一致的是，血清总抗体和抗原特异性抗体水平与人类的BMPC数密切相关。
在季节性流感疫苗接种后，抗体滴度和保护性免疫力迅速下降，这表明疫苗可能无法诱导BMPC，或者这些BMPC不能长期存活。（到底是不是这样呢，继续向下看）
为了研究这些可能性，这项研究设计了一个健康成人（20-45岁）的临床研究，在接种流感疫苗前和接种后一个月获得成对的骨髓样本，并结合完整的血液样本。此外，在疫苗接种后大约一年内从许多人身上获得了第三次骨髓提取，使得能够评估疫苗反应在骨髓中的长期维持情况。
在2009年至2018年期间，对53名接受灭活流感疫苗的志愿者进行了BMPC反应测定。这53名捐献者中的一些人参加了多个研究年，并作为单独的登记进行处理，总共研究了75个疫苗应答。除了在接种当天（第0天）和接种后第7、14、28和90天提供血样，志愿者还于第0天和第28天接受骨髓抽吸术。此外，许多捐赠者在接种疫苗后1年内提供血液和骨髓样本。在接种疫苗之前，首先，在基线检查流感特异性免疫。
利用从骨髓吸出物中富集的血浆细胞，进行了ELISpot分析，以量化流感特异性BMPC（图1A）。在接种疫苗之前，研究志愿者很容易检测到分泌流感特异性抗体（IgG和IgA）的细胞，并且明显比产生破伤风毒素抗体的细胞更常见。流感特异性BMPC的数量也比我们观察到的水痘带状疱疹病毒高5-10倍。
图1
第0天流感特异性IgG-BMPC的百分比大致遵循对数正态分布（图1B）。分泌IgG的BMPC产生流感特异性抗体的几何平均百分比为0.8%，四分位间距（IQR）为0.52%～1.3%。在整个队列中，流感特异性IgG+BMPC的百分比与血流感特异性IgG滴度显著相关（图1C）。这些数据与BMPC维持流感体液免疫的关键作用是一致的。
另外，还测量了献血者血液中流感特异性记忆B细胞（MBC）。流感特异性细胞占血液中IgG-MBC的0.93%（IQR:0.58-1.5%）（图1D）。这种MBC频率与血液抗体滴度相关（图1E）。此外，有一个明显的趋势，在那些流感特异性骨髓增生最多的捐赠者中，流感特异性MBC的数量有增加的趋势（图1F）。检查季节性流感疫苗接种是否会产生新的流感特异性BMPC。
到接种后28天，流感特异性BMPC显著增加到IgG-BMPC的1.9%（IQR:1.2-2.9%）（图2A）。季节性流感疫苗含有多种病毒株的血凝素（HA）蛋白；一种来自H1N1流感病毒株，一种来自H3N2株，以及一种或两种来自流感B株的HA蛋白。一种与甲型H1N1流感病毒株A/California/7/2009相似或完全相同的HA蛋白从2010-2011到2016-2017都被纳入疫苗中，这使得能够在多个季节监测针对单一、一致抗原的反应。
在第28天该HA特异性IgG BMPC从0.11%（IQR:0.07-0.18%）增加到0.36%(像质比：0.18-0.76%)（图2A）。当血浆细胞产量高到足以对每个样本进行多重抗原特异性ELISpot分析时，还测量了流感特异性IgA BMPC。虽然我们只获得了六个捐赠者的配对IgA数据，但是IgA-BMPC的数量有增加的趋势（图2A）。
以前已经证明流感特异性抗体分泌细胞（ASC）在接种疫苗后大约一周出现在血液中。ASC的数量在第7天达到峰值，在第14天急剧下降，在第28天再次非常罕见或无法检测到（图2B）。
因此，第0天和第28天流感特异性BMPC的百分比不会因循环ASC的污染而膨胀。第7天ASC反应的大小与疫苗接种后流感特异性BMPC的增加相关（图2C）。这与BMPC来源于血液的ASC迁移到骨髓的模型相一致。确定流感特异性BMPC的增加是否得以维持，在晚些时候（接种疫苗后平均325天：范围220到457天）从捐赠者的子集获取骨髓样本。
流感特异性BMPC的百分比在第28天和晚期样本之间显著下降（图3A）。在多个季节重新登记并再次接种疫苗的受试者中，流感特异性BMPC通常在两次免疫接种后增加。如图3B所示，在提供长期随访样本的供体子集中，流感特异性BMPC在第0天到第28天之间的几何平均变化为1.9倍（IQR:1.3-3.2倍），与整个队列相似。然而，一年后，流感特异性BMPC的百分比已经下降到基线水平。血清抗体水平的分析显示出类似的趋势（图3C）。
对来自四个捐赠者的BMPC和ASC进行免疫球蛋白重链测序，详细检查了B细胞对疫苗反应的克隆组成。（非专业人士可以忽略这一部分，直接看结尾）
四分之三（供体35、40和42）在第7天对疫苗有强烈的ASC反应，所有四个供体对疫苗中的每种流感病毒株都有血清学反应，特别是对H1N1成分。
为了在测序数据中识别流感特异性抗体家族（或“克隆型”），采用了两种策略：生产从第7天ASC克隆的单克隆抗体（MAB）（所有四个供体），以及基于蛋白质组学的方法，从多克隆血清（供体35和42）（图S5A）。确定了15种高度扩增的克隆型（第7天ASC序列的0.5%以上），并且通过单克隆抗体克隆或蛋白质组学分析（图S5B和表S5）确定为流感特异型。这些抗体家族在第7天就已经在其重链可变区基因中表现出显著的体细胞超突变，这表明它们很可能来自于预先存在的记忆B细胞。所有15个克隆型在IgA-和IgG表达的ASC中都有表达，尽管其中一个或另一个同型的克隆型有所增加。
在接种疫苗之前，属于这些克隆型的长寿血浆细胞很少，或者这些预先存在的血浆细胞产生的抗体与大流行性H1-HA蛋白结合不良。
在第7天ASC扩大的15种流感特异性克隆型中，有14种在接种后第0天和第28天之间BMPC-IgG序列显著增加（图4A）。因此，导致血液ASC反应的抗体家族也对BMPC室有贡献，这与血液ASC引起BMPC的观点一致。在第28天到晚期（大约一年），属于这些克隆型的BMPC-IgG序列的百分比急剧下降（P=0.0017）。
1年后，与第0天相比，14种克隆型中的11种仍占较高比例的BMPC-IgG读数，但这一差异无统计学意义（P=0.068）。在BMPC序列中，每个克隆型最初频率的增加在多大程度上是保持不变的（图4B）。1年后，这14种克隆型的频率增加的中位数仅为第28天初始增加的0.15倍（IQR:0.01到0.29倍）。
换句话说，对于大多数克隆，70-99%的新产生的BMPC在1年内丢失。作为测量克隆型丰度随时间变化的独立策略，设计了克隆特异性qPCR探针/引物组。通过这种qPCR分析，观察到类似的趋势，即疫苗特异性抗体克隆型在BMPC RNA样本中先扩大后下降（1年时频率的中值增加是第28天最初增加的0.09倍；IQR为0至0.38倍）。BMPC中克隆型频率的最初增加和长期增加都与第7天ASC序列（图4、C和D）中每个克隆型的代表性相关，这与通过ELISpot观察到的结果一致，并与血液ASC导致BMPC的概念相一致。近年来，人类能够产生针对流感病毒HA和NA蛋白表位的保护性抗体反应，而HA和NA蛋白在不同病毒株中广泛保存。
这使人们有希望开发出针对这些保护区的“通用”流感疫苗。如果这种疫苗能引起至少持续几年的保护性抗体反应，它将消除每年免疫的需要，这将是对现有疫苗的重大改进。这里的数据增加了对流感疫苗体液反应为什么不能很好地维持的理解。
这项研究表明，血清流感特异性滴度与疫苗接种前的BMPC数相关，支持这些细胞在维持抗体水平方面的关键作用。接种疫苗确实会导致新的BMPC的产生，其中一些至少持续一年。然而，大多数新产生的BMPC在一年内就消失了，这表明骨髓中的定位并不足以决定寿命。
要使BMPC成为长寿命浆细胞，需要几个步骤：细胞必须到达合适的生存生态位并成功地在那里竞争空间，细胞必须经历基因表达和新陈代谢的变化，以促进长寿。因此，我们的数据表明，大多数疫苗诱导的BMPC在一个或多个步骤中失败。
在这里观察到的BMPC和抗体水平的下降可能不是流感疫苗所独有的。一项针对儿童接种乙肝疫苗的研究显示，接种后第一年抗体滴度从峰值水平下降了85-90%。另一方面，在一项针对成年人的研究中，第一次接种破伤风、白喉和无细胞百日咳疫苗（Tdap），疫苗抗原的IgG抗体水平在第一年下降了40-66%，第二年又下降了15-25%。这比观察到的慢得多，这表明流感疫苗还有改进的余地。这项研究的一些发现可能有助于设计能够引起长期免疫的下一代流感疫苗。
首先，无论从短期还是长期来看，接种后的血液ASC反应对BMPC的总体反应都具有很高的预测性，因此可以作为筛选候选疫苗的有用标志。由于流感疫苗接种后ASC的生成可以通过使用佐剂来增加，因此评估佐剂是否能够改善人类的长期BMPC反应可能是有用的。
第二，在第0天检测到的血清中已存在的大多数H1特异性抗体家族在第7天的ASC反应中没有检测到，并且招募的大多数H1特异性克隆型在接种疫苗前对血清H1特异性滴度没有显著贡献。这可能反映了抗体反馈，即预先存在的与疫苗结合的血清抗体阻止B细胞从获得抗原中识别相同的表位。设计克服这种影响的策略对于长期增加靶向保守表位的BMPC是至关重要！@听科学说，欢迎转发收藏，以及点击关注！每日一篇文献分享！和你一起了解科学研究！
