Auswirkungen verspäteter Auffrischungsdosen auf die Reaktion auf den Malariavakzin
Eine Studie zeigt die Vorteile von verzögerten Auffrischungsimpfungen für die Effektivität des Malaria-Impfstoffs.
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Inhaltsverzeichnis
Während der COVID-19-Pandemie wurden viele Impfstoffe entwickelt, um die Menschen vor SARS-CoV-2 zu schützen. Ein wichtiger Punkt, den die Wissenschaftler untersuchen wollten, war, wie der Zeitpunkt von Auffrischungsimpfungen die Wirksamkeit des Impfstoffs beeinflussen könnte. Auffrischungsdosen, die später nach der ersten Impfung verabreicht wurden, zeigten höhere Antikörperwerte im Blut. Das warf Fragen auf, ob es den Schutz gegen Krankheiten verbessern könnte.
Interessanterweise wurden ähnliche Ergebnisse in Studien zu Impfstoffen gegen Malaria festgestellt, insbesondere bei zwei möglichen Malaria-Impfstoffen, RH5 und RTS,S. Die Forschung zeigte, dass spätere Auffrischungsimpfungen die Haltbarkeit der Immunantwort verbessern könnten, aber diese Erkenntnisse wurden nicht weit diskutiert. Es gibt immer noch Bedarf, mehr darüber zu lernen, wie diese Auffrischungszeiten das Immunsystem beeinflussen, insbesondere im Vergleich verschiedener Impfstoffe und Bedingungen.
In dieser Studie haben wir ein Malaria-Antigen aus einer anderen Malaria-Art namens Plasmodium vivax untersucht. Wir haben untersucht, wie verzögerte Auffrischungsdosen die Immunantworten bei Personen beeinflussten, die entweder mit viralen Vektorimpfstoffen oder Protein-/Adjuvantien-Impfstoffen geimpft wurden. Diese Untersuchung folgt früheren Arbeiten, die sich hauptsächlich auf die Wirksamkeit eines anderen Malaria-Impfstoffs namens RH5 konzentrierten.
Was wir gemacht haben
Wir haben die Immunantworten von Teilnehmern analysiert, die mit dem Plasmodium vivax-Antigen geimpft wurden. Blutproben wurden nach der letzten Impfung gesammelt, und wir haben uns darauf konzentriert, die Reaktionen in B-Zellen (die zur Antikörperproduktion beitragen) und T-Zellen (die bei Infektionen helfen) zu messen. Wir haben auch die Antikörper im Serum untersucht, dem flüssigen Teil des Blutes.
Speziell wollten wir sehen, wie der Zeitpunkt der Auffrischungsdosen die Anzahl der B-Zellen, die Antikörper produzieren, beeinflusste und wie lange diese Antikörperwerte bei den geimpften Personen anhielten.
Wichtige Ergebnisse: Auswirkungen verzögerter Auffrischungsdosen
Unsere Ergebnisse zeigten, dass Personen, die verzögerte Auffrischungsdosen erhalten hatten, eine erhöhte Anzahl spezifischer Plasmazellen und Gedächtnis-B-Zellen aufwiesen. Plasmazellen sind verantwortlich für die Produktion von Antikörpern, und Gedächtnis-B-Zellen helfen dem Körper, sich daran zu erinnern, wie man eine Infektion in Zukunft bekämpft.
Wir fanden heraus, dass Personen, die Protein-/Adjuvantien-Impfstoffe erhalten hatten, zu verschiedenen Zeitpunkten deutlich höhere Werte dieser Zellen aufwiesen im Vergleich zu denen, die mit viralen Vektorimpfstoffen geimpft wurden. Dieses Muster war über verschiedene Messungen hinweg konsistent und bestätigte, dass verzögerte Auffrischungsdosen vorteilhaft für die Verbesserung der Immunantworten sein könnten.
Unterschiede zwischen Impfstofftypen
Bei der Analyse der Reaktionen auf beide Impfstofftypen beobachteten wir einige interessante Muster bezüglich der Immunantworten. Die Plasmazellen, die für die Produktion von Antikörpern verantwortlich sind, erreichten früher ihren Höhepunkt und sanken dann im Laufe der Zeit bei denen, die mit der Protein-/Adjuvantien-Plattform geimpft wurden. Im Gegensatz dazu zeigten die Gedächtnis-B-Zellen eine besser aufrechterhaltene Präsenz über die untersuchten Zeitpunkte hinweg.
Das deutete darauf hin, dass während Plasmazellen schnell reagieren, Gedächtnis-B-Zellen eine nachhaltige Immunabwehr bieten könnten, indem sie länger im Blutkreislauf verbleiben. Das war ein wichtiger Aspekt, den man bei der Entwicklung effektiver Impfstrategien berücksichtigen sollte.
Vergleich der Dosierungsregime
Als wir die verschiedenen Dosierungsregime innerhalb der Protein-/Adjuvantien-Plattform verglichen, zeigten diejenigen Teilnehmer, die verzögerte Auffrischungsimpfungen erhielten, stärkere Immunantworten sowohl in Plasmazellen als auch in Gedächtnis-B-Zellen. Das legt nahe, dass der Zeitpunkt der Auffrischung eine entscheidende Rolle beim Aufbau eines robusten Immunsystems spielen kann.
Wir bemerkten, dass der Grad der Aktivierung, wie durch bestimmte Marker auf den Gedächtnis-B-Zellen angezeigt, bei denen, die die verzögerte Auffrischung erhielten, deutlich höher war im Vergleich zu denen, die reguläre monatliche Auffrischungen erhielten. Das betonte weiter die potenziellen Vorteile modifizierter Dosierungsregime zur Verbesserung der Immunfunktion.
Immunantworten und Wirksamkeit
Wir wollten auch verstehen, ob diese Immunantworten reale Auswirkungen auf den Schutz vor Infektionen hatten. Dazu schauten wir, ob die Mengen spezifischer B-Zellen vorhersagen konnten, wie gut der Impfstoff bei kontrollierten Malaria-Infektionen abschnitt.
Unsere Analyse zeigte starke Verbindungen zwischen der Menge an DBPRII-spezifischen Gedächtnis-B-Zellen und der Fähigkeit, das Wachstum von Malaria-Parasiten bei geimpften Personen zu hemmen. Das ist ein ermutigendes Zeichen, dass die Immunantworten, die wir gemessen haben, direkt mit der Wirksamkeit des Impfstoffs zusammenhängen.
Darüber hinaus beobachteten wir, dass höhere Antikörperwerte im Blut mit dem Vorhandensein von Gedächtnis-B-Zellen und langfristiger Immunität bei den Teilnehmern korrelierten. Das hebt die Bedeutung nachhaltiger Immunantworten zur Vermeidung zukünftiger Infektionen hervor.
Untersuchung der T-Zell-Reaktionen
Obwohl unser Hauptaugenmerk auf B-Zellen und deren Antikörperproduktion lag, schauten wir auch auf die T-Zell-Reaktionen. Diese Zellen spielen eine andere, aber ebenso wichtige Rolle im Kampf gegen Infektionen. In unserer Analyse fanden wir heraus, dass die T-Zell-Reaktionen zwischen den beiden Impfstoffplattformen deutlich unterschiedlich waren.
Allerdings fanden wir bei der Untersuchung, wie der Zeitpunkt der Auffrischungsdosen die T-Zell-Reaktionen beeinflusste, keine signifikanten Unterschiede zwischen den verschiedenen Dosierungsregimen. Das deutet darauf hin, dass während die B-Zell-Reaktionen durch modifizierte Auffrischungszeiten verbessert werden können, die T-Zell-Reaktionen stabil bleiben könnten, unabhängig von diesen Änderungen.
Gesamtwirkung der Dosierungsregime
Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Art und Weise, wie Impfstoffe verabreicht werden, insbesondere der Abstand der Auffrischungsdosen, die Stärke und Haltbarkeit der Immunantwort beeinflussen kann. Wir beobachteten, dass verzögerte Auffrischungsdosen eine vielversprechende Strategie zur Verbesserung der Wirksamkeit von Malaria-Impfstoffen sein könnten.
Diese Erkenntnisse könnten auch über Malaria hinaus Auswirkungen haben und nahelegen, dass eine Überprüfung der Dosierungspläne für andere Impfstoffe ebenfalls zu verbesserten Immunantworten führen könnte.
Zukünftige Richtungen
Das Verständnis der Mechanismen, wie verschiedene Dosierungsregime Immunantworten beeinflussen, ist entscheidend für die Optimierung von Impfstrategien. Zukünftige Forschungen sollten sich auf grössere Studien mit vielfältigeren Bevölkerungsgruppen konzentrieren, um die Auswirkungen des Timings bei der Impfstoffverabreichung weiter zu untersuchen.
Wir heben auch den Bedarf an Studien hervor, die T-Zell-Reaktionen in Verbindung mit B-Zell-Reaktionen untersuchen, da ein umfassendes Verständnis beider Aspekte entscheidend ist, um effektive Impfstoffe gegen verschiedene Krankheitserreger zu entwickeln.
Fazit
Unsere Studie beleuchtet die Auswirkungen des Timings von Auffrischungsdosen auf die Immunantworten, insbesondere im Kontext von Malaria-Impfstoffen. Die Ergebnisse zeigen, dass verzögerte Auffrischungsdosen die Produktion von B-Zellen und Antikörpern steigern können, was zu einem stärkeren und nachhaltigeren Immunschutz führt.
Diese Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung der Optimierung von Impfregimen zur Verbesserung der öffentlichen Gesundheitsresultate. Während wir weiterhin diese Strategien erkunden, könnten wir Möglichkeiten finden, nicht nur die Malaria-Impfstoffe zu verbessern, sondern auch die Wirksamkeit von Impfstoffen im Allgemeinen zu steigern, was potenziell auch die Reaktionen auf andere Infektionskrankheiten begünstigt.
Die Daten unterstützen die Idee, dass Impfstrategien angepasst werden können, um die Immunantworten zu maximieren und damit den Weg für Fortschritte in der Impfstoffentwicklung und -verbreitung im Kampf gegen Infektionskrankheiten zu ebnen. Weitere Untersuchungen, wie diese Erkenntnisse auf verschiedene Impfstoffplattformen angewendet werden können, sind für zukünftige Forschung und öffentliche Gesundheitsinitiativen unerlässlich.
Titel: Analyses of vaccine-specific circulating and bone marrow-resident B cell populations reveal benefit of delayed vaccine booster dosing with blood-stage malaria antigens
Zusammenfassung: We have previously reported primary endpoints of a clinical trial testing two vaccine platforms for delivery of Plasmodium vivax malaria DBPRII: viral vectors (ChAd63, MVA) and protein/adjuvant (PvDBPII with 50{micro}g Matrix-M adjuvant). Delayed boosting was necessitated due to trial halts during the pandemic and provides an opportunity to investigate the impact of dosing regimens. Here, using flow cytometry - including agnostic definition of B cell populations with the clustering tool CITRUS - we report enhanced induction of DBPRII-specific plasma cell and memory B cell responses in protein/adjuvant versus viral vector vaccinees. Within protein/adjuvant groups, delayed boosting further improved B cell immunogenicity as compared to a monthly boosting regimen. Consistent with this, delayed boosting also drove more durable anti-DBPRII serum IgG. In an independent vaccine clinical trial with the P. falciparum malaria RH5.1 protein/adjuvant (50{micro}g Matrix-M) vaccine candidate, we similarly observed enhanced circulating B cell responses in vaccinees receiving a delayed final booster. Notably, a higher frequency of vaccine-specific (putatively long-lived) plasma cells were detected in the bone marrow of these delayed boosting vaccinees by ELISPOT and correlated strongly with serum IgG. Finally, following controlled human malaria infection with P. vivax parasites in the DBPRII trial, in vivo growth inhibition was observed to correlate with DBPRII-specific B cell and serum IgG responses. In contrast, the CD4+ and CD8+ T cell responses were impacted by vaccine platform but not dosing regimen, and did not correlate with in vivo growth inhibition in a challenge model. Taken together, our DBPRII and RH5 data suggest an opportunity for dosing regimen optimisation in the context of rational vaccine development against pathogens where protection is antibody-mediated.
Autoren: Carolyn M Nielsen, J. R. Barrett, S. E. Silk, C. G. Mkindi, K. M. Kwiatkowska, M. M. Hou, A. M. Lias, W. F. Kalinga, I. M. Mtaka, K. McHugh, M. Bardelli, H. Davies, L. D. King, N. J. Edwards, V. S. Chauhan, P. Mukherjee, S. Rwezaula, C. E. Chitnis, A. I. Olotu, A. M. Minassian, S. J. Draper
Letzte Aktualisierung: 2023-03-24 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.03.17.23287040
Quell-PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.03.17.23287040.full.pdf
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