Cell:首次详述人体的CD4+ T细胞如何对新冠病毒作出反应

新冠病毒(COVID-19)正在造成严重的死亡率、发病率和社会破坏,有效的疫苗和治疗方法可能需要多年的时间。成为较多患者威胁生命的疾病,而COVID-19引起严重急性呼吸窘迫综合征的机制尚不清楚。

随着世界各地的科学家开发出拯救生命的COVID-19疫苗和疗法,许多人仍在怀疑为什么这种疾病在某些人中被证明是致命的,而在另一些人中被证明是轻度的。为了解决这个难题,科学家需要深入了解人体的多种免疫细胞如何对SARS-CoV-2产生反应。

2020年10月5日,利物浦大学和南安普敦大学的科学家在"Cell "上在线发表了题为"Imbalance of regulatory and cytotoxic SARS-CoV-2-reactive CD4+ T cells in COVID-19"的研究论文,首次详细介绍了人体的CD4 + T细胞如何对SARS-CoV-2病毒作出反应。在这些发现中,他们的工作表明,在疾病早期,因严重病例而住院的COVID-19患者会产生新的T细胞亚群,该亚群可能会杀死B细胞并减少抗体的产生。

该研究对100000+个病毒反应性CD4+ T细胞进行了单细胞转录组学研究,重点研究了40名患有不同疾病严重程度的COVID-19患者的SARS-CoV-2反应细胞,住院组包括22例患者(其中9例在ICU中接受治疗),非住院组有18例患者出现了较轻的COVID-19症状,并将其分子特征与对其他常见呼吸道病毒反应的CD4+T细胞进行了比较

研究发现,对SARS-CoV-2和其他呼吸道病毒有反应的CD4+ T细胞亚群的性质存在显着的异质性,在个体患者中,COVID-19的严重程度不同

COVID-19疾病中的CD4+T细胞反应

CD4+ T细胞是SARS-CoV-2中功能性较低的T细胞,SARS-CoV-2反应性CD4+ T细胞中TH17细胞频率较低,相反,我们发现在住院的COVID-19患者中,SARS-CoV-2反应性细胞毒性TFH细胞比例增加。细胞毒性TFH细胞可杀死B细胞并抑制生发中心反应,这是人类循环细胞毒性TFH细胞的首次描述。

重要的是,细胞毒性TFH对SARS-CoV-2的反应在病程早期就更强,并且与SARS-CoV-2尖峰蛋白抗体水平呈负相关

最近的报告发现,患有致命性COVID-19感染的患者已经取消了生发中心B细胞的反应,并且棘蛋白特异性IgM抗体的水平非常轻微地降低,其机制基础尚不清楚。

另一个引人注目的观察是,在SARS-CoV-2反应性CD4+ T细胞中,CD4 CTL表达高水平的编码多种趋化因子的转录物,特别是一些住院的COVID-19患者。这表明,在COVID19疾病中CD4-CTL反应可能与发病机制有关,尽管在动物模型和大规模研究中有进一步的研究需要对COVID-19患者进行关联研究来验证或反驳这一假设。值得注意的是,住院的COVID-19患者表现出对SARS-CoV-2的TREG反应受损,这些患者产生了强烈的CD4-CTL反应,这引发了另一个有趣的关联,这需要在更大的研究中进行测试。

SARS-CoV-2反应性CD4+T细胞富集为TFH细胞和CD4 CTL

该研究为进一步详细分析奠定了至关重要的基础,并展示了一种称为单细胞RNA测序(RNA-seq)的前沿技术的强大功能,首次展示了对这种病毒有反应的细胞的完整性质。

总的来说,这项研究为科学界供了探索CD4+ T细胞对SARS-CoV-2应答的起点并且这项工作为比较不同时期或不同疾病严重程度人群的应答建立了基线。未来,研究可以扩大对血液对新病毒的反应的了解,以了解免疫系统应对癌症时组织中的变化。

论文链接:

https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.10.001

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