文章導讀
近日氛赐，上海交通大學瑞金醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學科瞿介明教授魂爪、瑞金醫(yī)院上海血液學研究所諸江教授和上海公共衛(wèi)生臨床中心盧洪洲教授合作在?Cell Research?發(fā)表題為Distinct immune signatures discriminate between asymptomatic and presymptomatic SARS-CoV-2 subjects?的論文先舷。該研究通過整合質(zhì)譜流式技術(shù)（CyTOF）、轉(zhuǎn)錄組測序（RNA-seq）和血漿微量蛋白的Olink檢測技術(shù)滓侍，首次揭示區(qū)分持續(xù)無癥狀感染者和潛伏期無癥狀感染者的主要免疫學特征蒋川，并結(jié)合其臨床特征，發(fā)現(xiàn)了影響SARS-CoV-2感染者在SSIS時期疾病朝不同方向進展的關(guān)鍵免疫機制撩笆，為臨床工作中早期識別出潛伏期無癥狀感染者捺球，以及在更早的階段對其進行及時干預并阻斷其進展為確診患者提供理論依據(jù)。質(zhì)譜流式（CyTOF）的抗體標記浇衬、生信分析由普羅亭完成懒构。SARS-CoV-2感染后臨床癥狀表現(xiàn)不一，越來越多感染人員處于SARS-CoV-2沉默感染階段（SSIS）耘擂，其中部分感染人員從核酸陽性到陰性胆剧，從始至終不出現(xiàn)相關(guān)臨床癥狀表現(xiàn)，屬于持續(xù)無癥狀感染者（persistently asymptomatic subjects）醉冤，而部分感染人員在經(jīng)過潛伏期后秩霍，隨病程進展出現(xiàn)相關(guān)臨床表現(xiàn)，屬于潛伏期無癥狀感染者（presymptomatic subjects）蚁阳。目前已有相關(guān)研究報道了COVID-19患者急性期（如輕癥铃绒、普通型、重癥和危重癥）免疫反應特點螺捐。然而颠悬，對于SSIS階段的感染者，為什么有些人會表現(xiàn)出臨床癥狀定血，而有些人自始至終都不會赔癌？其中的免疫學特征知之甚少。因此澜沟，上海交通大學瑞金醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學科瞿介明教授灾票、瑞金醫(yī)院上海血液學研究所諸江教授和上海公共衛(wèi)生臨床中心盧洪洲教授相關(guān)團隊工作人員首次剖析了區(qū)分持續(xù)無癥狀感染者和潛伏期無癥狀感染者的主要免疫學特征，發(fā)現(xiàn)了影響SARS-CoV-2感染者在SSIS時期疾病朝不同方向進展的關(guān)鍵免疫機制茫虽。
文章研究思路
研究人員聯(lián)合使用CyTOF刊苍、RNA-seq和OIink技術(shù)對年齡、性別相當濒析，無明顯免疫異常的并發(fā)癥的19名持續(xù)無癥狀感染者正什、12名潛伏期無癥狀感染者、47名輕型或普通型COVID-19患者以及27名健康志愿者的外周血標本進行聯(lián)合分析号杏，揭示了可以區(qū)分持續(xù)無癥狀感染者和潛伏期無癥狀感染者特有的免疫學變化埠忘。
文章研究思路
CyTOF闡述持續(xù)無癥狀感染者和潛伏期無癥狀感染者淋巴細胞免疫圖譜差異
利用CyTOF技術(shù)，研究人員通過38個免疫細胞表面分子標志物鑒定了包括NK細胞馒索、CD3+T細胞莹妒、B細胞、樹突狀細胞绰上、單核細胞和中性粒前體細胞在內(nèi)的35個細胞亞群（Fig 2.a-b）旨怠。
研究發(fā)現(xiàn)與持續(xù)無癥狀感染者相比，潛伏期無癥狀感染者CD62Lhi CD8+ Tna?ve細胞比例明顯下降蜈块，MAIT比例有下降趨勢鉴腻，而CD4+ CD161hi NKT細胞比例上升（Fig 2.e-g），這可能與細胞的過度活化有關(guān)百揭；相較于健康對照組爽哎，持續(xù)無癥狀感染者CD8+ Tna?ve細胞和MAIT比例基本不變，邊緣區(qū)B細胞亞群增多器一，NKT細胞亞群不變课锌，淋巴細胞的CD44表達上調(diào)、PD-1表達下調(diào)（Fig.h-l）祈秕，研究人員推測這種免疫應答模式可能有助于形成保護性免疫渺贤，避免出現(xiàn)免疫耗竭。
Fig.1?CyTOF剖析淋巴細胞組成
潛伏期無癥狀感染者具有單核細胞過度活化和分化阻滯特征
研究人員通過CyTOF對單核細胞亞群進一步研究请毛，分析發(fā)現(xiàn)與健康對照組相比志鞍，潛伏期無癥狀感染者和輕型、普通型COVID-19患者的CD107alow經(jīng)典型單核細胞方仿、過渡型單核細胞和非經(jīng)典型單核細胞減少固棚，而持續(xù)無癥狀感染者只有中間型和非經(jīng)典型單核細胞明顯減少(Fig 2.c-e)。進一步分析發(fā)現(xiàn)CD107ahigh與CD107alow經(jīng)典型單核細胞的比值在潛伏期無癥狀感染者和輕型仙蚜、普通型COVID-19患者組別中相較于健康對照組和持續(xù)無癥狀感染者明顯增高（Fig 2.e）此洲，兩者比值增高反映單核細胞處于過度活化狀態(tài)；此外鳍征，偽時間分析發(fā)現(xiàn)潛伏期無癥狀感染者CD107alow經(jīng)典型單核細胞向過渡型和非經(jīng)典型單核細胞分化受阻(Fig 2.f)黍翎。與持續(xù)無癥狀感染者相比，潛伏期無癥狀感染者存在單核細胞過度活化和分化阻滯的現(xiàn)象艳丛。
隨后匣掸，研究人員進行分層聚類以進一步評估CD4+T細胞、CD8+T細胞和單核細胞亞群差異對區(qū)分不同感染人群的影響氮双，研究發(fā)現(xiàn)CD107alo ?C-Mo, I-Mo and NC-Mo亞群之間存在強烈的正相關(guān)性碰酝，NKT（T15）亞群與CD107aloCMo、I-Mo戴差、NC-Mo或CD8+Tna?ve簇（T04）之間具有負相關(guān)性（Fig 2.i-j）送爸。這些研究結(jié)果表明，異常單核細胞激活和分化阻滯在構(gòu)建特殊的免疫細胞成分改變模式中具有潛在作用，該模式可能預示區(qū)分SSIS的無癥狀持續(xù)感染和潛在感染患者袭厂。
RNA-seq揭示新冠病毒感染后免疫改變的分子機制
隨后研究人員通過RNA-seq技術(shù)墨吓，進一步驗證了單核/巨噬細胞活化、分化和功能異常與處于SSIS感染者疾病進展方向密切相關(guān)纹磺。研究發(fā)現(xiàn)帖烘，單核/巨噬細胞的浸潤、功能激活和分化潛能橄杨，NF-kB信號通路的活化秘症，與持續(xù)無癥狀感染者正相關(guān)；而I型干擾素信號通路式矫、病毒復制抑制乡摹、抗原提呈、TNF和IFNγ信號通路采转、免疫缺陷聪廉、淋巴細胞耗竭、NKT信號通路氏义，以及SARS-CoV相關(guān)病毒的感染反應锄列，與潛伏期無癥狀感染者顯著正相關(guān)(Fig 3.b-g)。此外惯悠，與持續(xù)無癥狀感染者相比邻邮，潛伏期無癥狀感染者單核細胞/巨噬細胞和抗病毒功能相關(guān)基因FAM110B、PPP1R17克婶、CTDSPL和NOX1表達下調(diào)筒严。相比之下，I型干擾素刺激基因如XAF1情萤、IFI44鸭蛙、IFI44L、LAMP3筋岛、RSAD2娶视、MX1和USP18以及免疫抑制基因包括SPP1、UTS2睁宰、EGR3和P2RY6在潛伏期無癥狀感染者中顯著上調(diào)（Fig 3.h-k）肪获。值得注意的是，促炎基因如CCR5柒傻、PAK3和LPAR3在潛伏期無癥狀感染者中富集孝赫，而抗炎基因IL12B在持續(xù)無癥狀組中更富集，表明促炎基因激活和免疫抑制之間可能存在因果關(guān)系红符。
Fig.3?持續(xù)無癥狀感染者和潛伏期感染者PBMC相關(guān)信號通路功能差異
Olink技術(shù)檢測新冠感染者外周血血漿蛋白
研究人員通過Olink技術(shù)系統(tǒng)檢測了180種外周血血漿蛋白種類青柄，以系統(tǒng)描述SARS-CoV-2感染者分泌的炎癥因子伐债。研究發(fā)現(xiàn)包括與單核細胞相關(guān)的MMP-1, CLEC4A, LY75和STC1在內(nèi)共7種炎癥因子在持續(xù)無癥狀感染者和潛伏期無感染者中存在差異（Fig 4.e-f）。
與持續(xù)無癥狀感染者不同的是致开，潛伏期無癥狀感染者中MMP-1水平較健康者增高峰锁，而STC1水平明顯下降，對結(jié)果進行相關(guān)性分析后發(fā)現(xiàn)MMP-1與單核細胞功能標志物CLEC4A喇喉、LY75水平呈負相關(guān)祖今；相反的，STC1與二者呈正相關(guān)（Fig 4.g-h）拣技。此外，STC1與CD107alo C-Mo耍目、I-Mo和NC-Mo單核細胞顯著正相關(guān)（Fig 4.i-j）膏斤。這些研究表明STC1是限制單核細胞活化的關(guān)鍵因子之一，可以抑制MCP-1促進非經(jīng)典型單核細胞活化和遷移的作用邪驮，同時也是MMP-1負調(diào)控因子莫辨。
Fig.4?SSIS患者血漿炎癥因子的特征差異
區(qū)分持續(xù)無癥狀感染者和潛伏期無癥狀感染者的免疫特征
最后，研究人員利用ELISA實驗進一步分析了兩種關(guān)鍵因子STC1和MMP-1毅访，研究發(fā)現(xiàn)SSIS感染者血漿中這兩種因子水平可以較好的將兩種無癥狀感染者區(qū)分開（Fig 5.d-f）沮榜，幫助臨床中早期識別出潛伏期無癥狀感染者，從而對患者進行及時干預喻粹，改變病程轉(zhuǎn)歸蟆融，減輕疾病嚴重程度，進一步降低死亡率守呜。
Fig.5?區(qū)分分離SSIS期的免疫標記
總而言之型酥，該研究聚焦目前廣受關(guān)注的新冠無癥狀感染問題，通過對SSIS隊列的研究查乒，發(fā)現(xiàn)相較于持續(xù)無癥狀感染者弥喉，潛伏期無癥狀感染者外周免疫細胞中CD107alow經(jīng)典型單核細胞、過渡型單核細胞玛迄、非經(jīng)典型單核細胞以及CD62Lhi CD8+ Tna?ve細胞比例均下降由境，并且血漿蛋白中STC1也是減少的，而 CD4+ NKT細胞比例是上升的蓖议；進一步分析后還發(fā)現(xiàn)潛伏期無癥狀感染者存在單核細胞過度活化和分化抑制的現(xiàn)象虏杰，這一現(xiàn)象可能與淋巴細胞耗竭和免疫阻滯相關(guān)，揭示了導致SSIS兩種截然不同的進展方向的免疫機制拒担，有助于進一步了解SARS-CoV-2感染引起的免疫特征嘹屯，為臨床工作中早期識別出潛伏期無癥狀感染者，以及在更早的階段對其進行及時干預并阻斷其進展為確診患者提供理論依據(jù)从撼。
【參考文獻】
Yu S, et al. Distinct immune signatures discriminate between asymptomatic and presymptomatic SARS-CoV-2pos subjects. Cell Res. 2021.
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41422-021-00562-1
