越來(lái)越多的證據(jù)表明新冠病毒感染引起的免疫反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致新冠病毒相關(guān)的免疫病理狀態(tài)品姓,尤其是在重癥患者中有更明顯的病理?yè)p傷攀细。
為了鑒定T細(xì)胞是否參與了免疫病理或者哪一亞類(lèi)的T細(xì)胞導(dǎo)致免疫損傷,德國(guó)柏林大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)將單細(xì)胞蛋白組(CyTOF)與單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組(scRNA-seq)技術(shù)相結(jié)合塑陵,評(píng)估COVID-19重癥過(guò)程中致病T細(xì)胞的功能和誘導(dǎo)信號(hào)感憾,發(fā)現(xiàn)活化的CD16+T細(xì)胞比例和C3a補(bǔ)體蛋白水平與新冠肺炎的致死結(jié)局相關(guān),支持新冠肺炎中細(xì)胞毒性和補(bǔ)體激活加劇的病理作用令花。文章“Complement activation induces excessive T cell cytotoxicity in severe COVID-19”發(fā)表在期刊《Cell》阻桅。
研究思路
首先,研究人員采集了新冠肺炎輕癥和重癥患者急性期和恢復(fù)期的全血樣本兼都,其他急性呼吸道感染(流感樣疾病)患者,慢性人類(lèi)免疫缺陷病毒(HIV)或乙肝(HBV)患者以及對(duì)照組的全血樣本進(jìn)行CyTOF分析嫂沉。將T細(xì)胞分為CD4+ T helper cells (CD3+, CD8-TCRgd-), CD8+ CTLs (CD3+, CD8+TCRgd-)和TCRgd+ (CD3-, CD8-TCRgd+) cells三種T細(xì)胞群,然后通過(guò)29個(gè)marker將這三類(lèi)T細(xì)胞分為不同的亞類(lèi)扮碧。發(fā)現(xiàn)新冠患者癥狀出現(xiàn)后前三周CD62L+CD45RO+ 中心記憶細(xì)胞亞群:TFH-like(CD38hiHLA-DR+Ki67+)細(xì)胞和NKT-like細(xì)胞(高表達(dá)CCR6趟章、CD16)比例顯著增加。更重要的是發(fā)現(xiàn)激活的CD16+T細(xì)胞比例的增加主要是由于疾病嚴(yán)重程度慎王。
為了獲得和新冠嚴(yán)重性相關(guān)的特異性CD16+T細(xì)胞亞群的功能信息蚓土,該團(tuán)隊(duì)采用兩隊(duì)列獨(dú)立樣本的PBMC進(jìn)行scRNA-seq,并與CyTOF數(shù)據(jù)相匹配赖淤,發(fā)現(xiàn)重癥COVID-19患者主要激活CD16+T細(xì)胞亞群蜀漆,并發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞毒性特征基因轉(zhuǎn)錄水平增加。
CyTOF和scRNA-seq分析確定了兩個(gè)主要的T細(xì)胞激活特征:(1)形成高度激活的漫蛔、增殖的TFH-like CD4+細(xì)胞和表達(dá)CTL的CXCR3細(xì)胞嗜愈,與疾病嚴(yán)重程度無(wú)關(guān);(2)嚴(yán)重新冠肺炎患者的CD16+T細(xì)胞被激活莽龟。
接下來(lái)蠕嫁,研究人員分析了與CD16+、CD4+和CD8+簇相關(guān)的功能性質(zhì)毯盈,發(fā)現(xiàn)CD16表達(dá)由免疫復(fù)合物介導(dǎo)的剃毒、不依賴于T細(xì)胞受體的脫顆粒和細(xì)胞毒性并且未在其他疾病中發(fā)現(xiàn),重癥新冠肺炎患者體內(nèi)CD16+高細(xì)胞毒性T細(xì)胞的生成和局部積聚增加搂赋,可誘導(dǎo)肺內(nèi)皮細(xì)胞的激活和損傷赘阀。T細(xì)胞誘導(dǎo)的趨化因子CxCl8和CCl2的釋放可能是新冠肺炎肺炎中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞浸潤(rùn)增加的原因之一。
嚴(yán)重新冠肺炎患者的CD16+T細(xì)胞顯示出增強(qiáng)的細(xì)胞毒作用脑奠,可能導(dǎo)致器官損傷基公。研究人員接下來(lái)分析了它們?cè)诩毙愿腥厩宄蟮某志眯裕?b>發(fā)現(xiàn)重癥新冠肺炎患者的CD16+CD8+T細(xì)胞在恢復(fù)期持續(xù)存在,采用分化程度更高的CD62L-表型宋欺,并且保持其高的細(xì)胞毒性潛力轰豆。
早先的研究發(fā)現(xiàn)新冠患者有補(bǔ)體的產(chǎn)生和激活胰伍,而T細(xì)胞可以表達(dá)補(bǔ)體C3a、C3b的受體酸休。通過(guò)CyTOF數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)COVID-19患者的血漿C3a水平與特異性激活的CD16+CD4+T和CD16+CD8+T細(xì)胞比例相關(guān)骂租。并且體外使用患者血清和重組C3a刺激CD3+T細(xì)胞均發(fā)現(xiàn)CD16+T細(xì)胞形成增加并且表現(xiàn)出更高的脫顆粒潛能。進(jìn)一步通過(guò)中和C3a可以減少T細(xì)胞分化為CD16+T細(xì)胞斑司。因此以上均證明了在重癥患者體內(nèi)出現(xiàn)高水平的C3a形成高炎性環(huán)境從而促進(jìn)CD16+T細(xì)胞的分化和高細(xì)胞毒性的表型渗饮。
最后研究人員通過(guò)CyTOF數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)重癥死亡患者表現(xiàn)出更高比例的活化CD16+T細(xì)胞和補(bǔ)體蛋白水平,這可能與新冠患者較差的結(jié)局相關(guān)宿刮。
文章總結(jié)
該項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)新冠重癥患者體內(nèi)出現(xiàn)高度活化互站、高細(xì)胞毒性的CD16+T細(xì)胞亞群。
新冠重癥患者體內(nèi)免疫復(fù)合物介導(dǎo)的CD16+ T細(xì)胞可以與內(nèi)皮細(xì)胞相互作用促進(jìn)微血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷僵缺、釋放炎性趨化因子以及中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞浸潤(rùn)肺組織云茸,且CD16+ T細(xì)胞克隆在急性疾病后仍能保持其細(xì)胞毒性表型。補(bǔ)體成分C3a作為其上游信號(hào)可以促進(jìn)高毒性CD16+T細(xì)胞的分化谤饭。活化CD16+T細(xì)胞的比例和補(bǔ)體蛋白C3a水平與新冠患者的死亡風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)懊纳,表明T細(xì)胞的高毒性和補(bǔ)體激活使得新冠患者死亡風(fēng)險(xiǎn)增加揉抵。
【參考文獻(xiàn)】Georg P, Astaburuaga-García R, Bonaguro L, et al. Complement activation induces excessive T cell cytotoxicity in severe COVID-19. Cell. 2022?
【原文鏈接】https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35032429/