衰老是影響新冠疫苗效果的一個(gè)關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素。雖然疫苗效力的下降可以廣泛地歸因于免疫衰老的影響，但導(dǎo)致老年人疫苗應(yīng)答不足的分子機(jī)制仍然知之甚少。中國(guó)于2021年7月開始對(duì)60歲以上的老年人進(jìn)行全面疫苗接種。據(jù)報(bào)道，滅活病毒疫苗在18-59歲的人群中具有足夠的免疫防護(hù)，同時(shí)觀察到，在老年人中可以誘導(dǎo)中和抗體的產(chǎn)生。

然而，尚未有系統(tǒng)地評(píng)估老年人對(duì)新冠滅活病毒疫苗的綜合免疫反應(yīng)，特別是T細(xì)胞反應(yīng)。因此，迫切需要解析老年人對(duì)疫苗免疫反應(yīng)，尤其是特異性T細(xì)胞和中和抗體免疫應(yīng)答不足的機(jī)制。

2023年3月14日，由暨南大學(xué)陳國(guó)兵教授、羅鈞洪教授，梁曉峰教授，王鵬程副教授領(lǐng)銜、多單位科研團(tuán)隊(duì)合作于 Nature Aging 期刊發(fā)表了題為：Insufficient epitope-specific T cell clones are responsible for impaired cellular immunity to inactivated SARS-CoV-2 vaccine in older adults 的研究論文。

該工作以年輕和老年滅活疫苗接種隊(duì)列的外周免疫細(xì)胞為研究對(duì)象，通過新冠病毒抗原特異性TCR免疫組學(xué)和人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)分析，闡明了老年人接種新冠病毒滅活疫苗后免疫功能變化的分子機(jī)制，即老年人體內(nèi)抗原特異性候選T細(xì)胞克隆的不足導(dǎo)致了老年人抗新冠病毒免疫的慢速應(yīng)答。

該研究招募了121名年輕志愿者（18-30歲）和48名老年志愿者（60-85歲），分別在4個(gè)時(shí)間點(diǎn)收集外周靜脈血：接種前、第1次接種后14天、第2次接種后7天和50天，檢測(cè)中和抗體和細(xì)胞免疫水平，以評(píng)估新冠病毒滅活疫苗接種后的免疫保護(hù)作用。同時(shí)，建立了人工抗原遞呈系統(tǒng)，全面篩選了新冠病毒野生型和包括omicron在內(nèi)的13種變異株中的所有CD8 T細(xì)胞優(yōu)勢(shì)表位，快速制備了基于抗原表位肽的熒光標(biāo)記pMHC四聚體用于標(biāo)記抗原表位特異性CD8 T細(xì)胞。分選了疫苗接種前后外周血中CD4 T、CD8 T和B細(xì)胞分別進(jìn)行RNA-seq，以研究不同年齡人群對(duì)疫苗接種后的免疫應(yīng)答差異的分子機(jī)制。同時(shí)分選抗原特異性CD8 T細(xì)胞，進(jìn)行單細(xì)胞RNA-seq和配對(duì)TCR-seq檢測(cè)，建立了抗原表位特異性TCR組庫(kù)。最后，通過高通量測(cè)序研究疫苗接種前后的免疫細(xì)胞受體（BCR和TCR）組庫(kù)，特別是新冠病毒抗原特異性TCR組庫(kù)的大小和多樣性，研究年輕和年老在疫苗接種前后免疫應(yīng)答差異及老年人免疫應(yīng)答不足的精準(zhǔn)機(jī)制。

研究結(jié)果表明，121個(gè)新冠特異性CD8 T細(xì)胞抗原表位，其中13個(gè)T細(xì)胞抗原表位在變異株中突變后導(dǎo)致T細(xì)胞免疫反應(yīng)下降。抗體方面，老年人在50天后可以達(dá)到年輕人抗體水平的67%，而細(xì)胞免疫只達(dá)到33%，且老年人疫苗接種后的細(xì)胞免疫對(duì)新冠病毒突變株的保護(hù)效率更低。

為了全面了解疫苗接種后年輕和年老受試者之間抗體產(chǎn)生和細(xì)胞免疫反應(yīng)差異背后的潛在機(jī)制，轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析顯示，抗原遞呈信號(hào)減弱可能是老年人對(duì)疫苗免疫應(yīng)答不佳的主要原因。免疫細(xì)胞受體組庫(kù)研究發(fā)現(xiàn)BCR和TCR數(shù)目大小和多樣性的減少導(dǎo)致了老年受試者疫苗接種后應(yīng)答不佳。

最后研究者使用人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)算法來評(píng)估接種前后年輕和年老供體的 CD8 TCR 庫(kù)的SARS-CoV-2 表位特異性，發(fā)現(xiàn)新冠病毒特異性CD8 T細(xì)胞的候選克隆數(shù)目在老年受試者中明顯低于年輕人，且在疫苗接種后的活化擴(kuò)增能力明顯低于年輕人。

總體而言，該研究是目前為止針對(duì)老年人對(duì)新冠滅活疫苗免疫應(yīng)答表現(xiàn)及其機(jī)制研究的最全面和深入的系統(tǒng)研究，并且提供了直接的直觀證據(jù)顯示，老年人體內(nèi)表位特異性T細(xì)胞候選克隆數(shù)目低下是老年人疫苗接種后表現(xiàn)不佳的主要原因。

該研究受科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“主動(dòng)健康與老齡化科技應(yīng)對(duì)”重點(diǎn)專項(xiàng)，國(guó)家自然科學(xué)基金委，重大研究計(jì)劃培育項(xiàng)目和廣州國(guó)家實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目等經(jīng)費(fèi)支持。暨南大學(xué)博士生肖潺潺、博士后任之堯、博士生張蓓、博士生茅立鵬、廣州市老年醫(yī)院朱國(guó)棟教授為共同第一作者。暨南大學(xué)陳國(guó)兵教授、羅鈞洪教授、梁曉峰教授，王鵬程副教授為共同通訊作者。暨南大學(xué)是論文的第一完成單位。