日本福岛疫苗社区队列研究，依托 I.DOT 非接触微量分液系统完成千份血清样本高通量假病毒中和实验，揭示二价 mRNA 加强针后人群针对 XBB.1.5 变异株中和免疫衰减特征。
新冠奥密克戎 XBB.1.5 变异株免疫逃逸能力强，即便接种二价 mRNA 加强疫苗，随接种后时间推移，体内中和抗体水平会逐步下降。既往已有不少研究报道二价加强针后中和能力下降，但基于大样本人群社区队列、系统分析接种后不同时长、基础疾病、既往感染、不同疫苗类型对 XBB.1.5 中和活性影响的真实世界研究仍然较少。
本研究依托日本福岛县乡村地区大型社区队列，纳入1353 名普通受试者，采用假病毒中和检测为主、活病毒中和实验做金标准验证，同时检测原始武汉株、XBB.1.5 的中和滴度，评估真实世界中普通人群接种二价 mRNA 加强针之后的体液免疫水平，识别中和应答低下的高危人群，为疫苗更新策略提供证据。
受试者来源：福岛县平田村、相马市、南相马市居民，均完成至少 2 剂 BNT162b2 原始 mRNA 疫苗，后续接种单价 / 二价 mRNA 加强针。采血时间为 2023 年 34 月，末次接种到采血的中位间隔 143 天。
受试者基线概况：
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中位年龄 50 岁，女性占 61.6%；
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53.1% 受试者存在高血压、糖尿病等基础共病；
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依据核衣壳 IgG 抗体判定，既往新冠感染占比仅 18.7%；
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86.6% 受试者接种过二价加强针。
图 1：原始株与 XBB.1.5 毒株中和应答分布（文献 Figure1）
1.XBB.1.5 中和活性普遍衰减 末次 mRNA 加强针接种满 6 个月后，55.9% 受试者针对 XBB.1.5 的中和活性显著下降；全队列 XBB.1.5 中和 ID₅₀中位数为 79.0，原始武汉株 ID₅₀中位数 125.6；54.8% 受试者 XBB.1.5 中和滴度 ID₅₀≤100，提示对 XBB.1.5 的中和保护水平不足。
2. 既往感染显著提升中和能力（混合免疫优势） 有既往感染史人群，无论针对原始株还是 XBB.1.5，中和滴度中位数显著高于从未感染人群；多因素回归显示，既往感染可以独立提升 XBB.1.5 中和活性（aOR=1.77，P＜0.001）。
3. 基础共病是中和应答降低独立危险因素 存在基础疾病受试者，针对 XBB.1.5 的中和应答显著降低（aOR=0.76，P=0.02），提示合并基础疾病人群，即便完成二价加强针，仍更容易出现中和抗体不足，属于免疫脆弱群体。
4. 不同二价疫苗应答存在差异 辉瑞、Moderna 的 BA.1/BA.2 版本二价加强针，相比单价疫苗，可以显著提升 XBB.1.5 中和活性；而 BA.4/BA.5 二价疫苗相比单价疫苗，未观察到统计学显著提升。
注：研究提示该现象可能受队列年龄、接种时间混杂因素干扰，不能直接等同于临床保护效力差异。
研究局限性：受日本疫苗优先老年人的政策影响，年龄、接种后时长、疫苗类型之间存在混杂偏移；没有评估重症、住院等临床终点；队列既往感染率偏低；没有检测其他变异株。
I.DOT（Cytena）
在本研究中的关键作用
原文实验原文描述：After series of diluted serum/plasma samples using I.DOT (Cytena) were mixed with 3000 units/well viruses of each strain in 10 mL/well with DMEM containing 10% FCS…
假病毒中和实验的核心难点：本研究 1353 份人血清样本，每份样本需要做多步倍比梯度稀释，设置复孔；同时要平行检测原始株、XBB.1.5 两种假病毒，全部在384 微孔板体系完成。 传统手动多通道移液，面对千份临床血清样本，工作量巨大，容易引入人为操作误差；珍贵临床血清样本量有限，需要尽可能节约样本；血清样本之间要严格规避交叉污染，否则直接造成中和滴度结果失真。
图 2：I.DOT（Cytena/Dispendix）非接触微量分液系统整机外观
I.DOT 非接触纳升级分液系统，承担血清样本系列梯度稀释核心步骤，完整实验流程链路如下：
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I.DOT 自动完成上千份血清样本在 384 孔板的梯度倍比稀释；
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梯度稀释血清分别与 3000 单位每孔的原始株 / XBB.1.5 假病毒 37℃共孵育 30 min；
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加入表达 ACE2、TMPRSS2 受体的 293FT 靶细胞；
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48h 孵育后加入荧光素酶底物，检测发光信号；
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根据发光值计算中和滴度 ID₅₀，评价样本中和活性；
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同时抽取部分样本做活病毒中和实验，验证假病毒结果的可靠性。
图 3：I.DOT 压力喷射非接触分液原理示意图
为什么千人大队列选择 I.DOT？
1. 非接触压力喷射分液，杜绝交叉污染 枪头不接触目标孔内液体，避免高滴度血清样本之间 carryover，对中和抗体这类高灵敏度血清学实验至关重要，保障 1353 份样本结果可信。
2. 纳升级精准分液，极大节约珍贵临床血清样本 纳升级精准分液，死体积极低。临床队列血清标本来之不易，同时还要分出样本做活病毒中和验证、核衣壳抗体检测，I.DOT 减少样本消耗，珍贵样本可以多项目复用。
3. 适配 384 高通量微孔板，处理大样本队列 8 通道独立可控，384 板可在数十秒完成分液，自动化批量完成上千份血清梯度稀释，相比人工操作，大幅压缩实验周期，同时消除不同操作人员带来的操作偏移，提升整批实验可重复性。
4. DropDetection 液滴检测功能，分液过程可溯源 实时检测每一个液滴，识别漏液、样本耗尽，每一块板分液结果输出报告，大规模队列实验便于实验记录留存，符合科研论文可复现的要求。
总结：这项研究证明，I.DOT 支撑标准化高通量假病毒中和平台，实现大样本人群真实世界疫苗免疫监测，助力变异株时代的疫苗策略评估。
Zhao T, Tani Y, MakinoOkamura C, et al. Diminished neutralizing activity against the XBB1.5 strain in 55.9% of individuals post 6 months COVID19 mRNA booster vaccination. Front Immunol. 2024;15:1337520. doi:10.3389/fimmu.2024.1337520
