單細胞文獻-8 單細胞RNA測序揭示外周和肺對COVID-19的不同免疫反應(yīng)

The differential immune responses to COVID-19 in peripheral and lung revealed by single-cell RNA sequencing | Cell Discovery

https://www.nature.com/articles/s41421-020-00225-2

影響因子: 6.255
PMID:33101705

期刊年卷:Cell Discov 2020;6 生物二區(qū) 細胞生物學 Q2 60/190

DOI:10.1038/s41421-020-00225-2

介紹

作者使用單細胞RNA測序,對未感染對照和COVID-19患者以及配對支氣管肺泡灌洗液(BALF)中的細胞的外周血單個核細胞(PBMC)進行了表征。在這里锚贱,作者對來自同一COVID-19患者的配對外周血單個核細胞(PBMC)和支氣管肺泡灌洗液(BALF)樣本進行了scRNA-seq分析道盏。作者的數(shù)據(jù)揭示了各種免疫簇的深刻變化柑蛇,并描繪了COVID-19患者周圍免疫麻痹和支氣管肺泡免疫過度活化寻馏。

  1. 作者發(fā)現(xiàn)樹突狀細胞(DC)減少和類似髓系抑制細胞(MDSCs)的單核細胞增加與重癥新冠肺炎患者血液中淋巴細胞減少和炎癥密切相關(guān)翘骂。MDSCs樣單核細胞呈免疫麻痹狀態(tài)壁熄。
  2. 相比之下帚豪,新冠肺炎患者BALF中的單核巨噬細胞產(chǎn)生大量細胞因子和趨化因子,但分泌的干擾素很少草丧。
  3. 重癥新冠肺炎患者外周血T細胞和NK細胞明顯低于健康對照組狸臣,尤其是先天類T細胞和各種CD8T細胞亞群。
  4. 相反昌执,重癥新冠肺炎患者T細胞亞群中各種活化的CD4T細胞亞群(包括Th1烛亦、Th2和Th17樣細胞)的比例增加,并呈克隆性擴張仙蚜。
  5. 患者的外周T細胞未顯示衰竭或細胞死亡增加的跡象此洲,而BALF中的T細胞產(chǎn)生較高水平的IFNG,TNF委粉,CCL4呜师,CCL5等。
  6. 成對的TCR追蹤表明外周T細胞大量轉(zhuǎn)移至重癥患者的肺贾节。

結(jié)果

1. 重癥COVID-19患者外周免疫功能異常的概述

生成了由200,059個細胞組成的高質(zhì)量scRNA-seq數(shù)據(jù)集汁汗,該數(shù)據(jù)集表征了來自三名健康對照(HC),五名輕度和八名重度COVID-19患者的外周免疫細胞(圖1a)栗涂。這些患者的原數(shù)據(jù)在補充表S1中列出知牌。輕度疾病患者在住院11–18天后全部cured愈出院,8例重度疾病患者中的2例死亡斤程,而其他重度病例在住院12–58天后康復角寸。此患者隊列的臨床過程類似于早先的報告,其中忿墅,老年患者基礎(chǔ)疾病傾向于產(chǎn)生重度的癥狀和表現(xiàn)出較高的死亡率1扁藕,220疚脐。此外亿柑,重度患者的血漿白細胞介素(IL)-6和C反應(yīng)蛋白(CRP)水平較高,而淋巴細胞計數(shù)卻減少棍弄,這表明細胞因子風暴和淋巴細胞減少望薄。

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圖1:來自COVID-19患者的PBMC的單細胞分析

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聚類分析顯示標記基因注釋的29個簇和10種主要細胞類型,包括

T細胞(CD3D)呼畸,

NK細胞(KLRF1)痕支,

B細胞(CD79A),

單核細胞(CD14蛮原,F(xiàn)CGR3A)采转,

骨髓DC(mDC)(CD1C) ,

漿細胞樣DC(pDC)(IL3RA)和

漿細胞(PC)(IGKC),

巨核細胞(MYL9)故慈,

cycling 細胞(MKI67)和

紅細胞(HBB)(圖1b,c和補充圖S1a框全,b) 察绷。

在隨后的分析中不包括紅細胞,并且基于特定標記將cycling 細胞重新分為cycling T細胞津辩,cycling PC和cycling NK細胞(補充圖S1d拆撼,e)。
與HC相比喘沿,COVID-19患者的外周免疫狀況明顯失調(diào)闸度,尤其是在重度病例中(圖1d)。
最顯著的變化包括單核細胞和cycling T細胞的擴增以及NK蚜印,T和mDC群體的減少莺禁,從而導致COVID-19患者的單核細胞/ T細胞比率大大增加(圖1e,f)窄赋。在重度COVID-19中哟冬,pDC的頻率也降低了,盡管差異無統(tǒng)計學意義忆绰。這些數(shù)據(jù)加在一起表明浩峡,SARS-CoV-2感染極大地干擾了血液免疫細胞簇,特別是在那些患有重度疾病的患者中错敢。

2 重塑COVID-19患者中的髓樣細胞數(shù)量

為了進一步了解髓樣細胞室的重塑翰灾,作者重新聚集了髓樣細胞并鑒定了五種不同的細胞類型稚茅,包括

CD14+經(jīng)典單核細胞纸淮,

CD14+CD16+中間單核細胞,

CD16+非經(jīng)典單核細胞峰锁,

DC1和DC2(圖2a和補充圖S2a萎馅。

重癥COVID-19患者的髓樣細胞組成與輕度病例和對照組的明顯不同。CD14+的比例與輕度COVID-19和對照組相比虹蒋,重度COVID-19中單核細胞顯著增加糜芳,而CD16+非經(jīng)典單核細胞(與對照組),CD14 + CD16 +單核細胞(與輕度COVID-19)和DC2相比魄衅,重度COVID-19明顯降低(相對于輕度COVID-19和對照)(圖2b峭竣,c)。

CD14 +單核細胞代表主要的外周骨髓細胞類型晃虫,并且COVID-19與對照之間CD14 +單核細胞的UMAP表明轉(zhuǎn)錄組特征受干擾(圖2b皆撩。

在CD14 +單核細胞的差異表達基因(DEG)中,作者發(fā)現(xiàn)輕度COVID-19和重度COVID-19病例與對照組相比有116和134個上調(diào)基因,而兩個COVID-19組之間只有74個上調(diào)基因扛吞。相比之下呻惕,作者發(fā)現(xiàn)重度COVID-19與對照組或輕度病例相比分別有217和160個下調(diào)基因,而輕度COVID-19與對照相比只有104個下調(diào)基因(補充圖S2b和表S2滥比。DEGs上調(diào)的基因本體論(GO)術(shù)語包括兩個COVID-19組對病毒亚脆,I型IFN和IFN-γ的反應(yīng),以及重度COVID-19中的中性粒細胞激活和能量代謝途徑(圖2d)盲泛。

出乎意料的是濒持,對下調(diào)的DEG的GO分析表明,主要在重度的COVID-19病例中單核細胞功能不足寺滚,例如I型IFN產(chǎn)生減少柑营,細胞因子分泌,趨化因子產(chǎn)生以及抗原加工和呈遞(圖2d)村视。作者進一步檢查了與這些GO術(shù)語相關(guān)的DEG官套。

許多經(jīng)典的IFN刺激基因(ISG)包括ISG15,IFITM1蓖议,IFITM3虏杰,MX1,IRF7勒虾,IFI27等在COVID-19患者中的表達水平高于對照組纺阔,而與中性粒細胞激活相關(guān)的基因(包括S100A8,S100A9修然,S100A12笛钝,CLU和RNASE2等)在重度COVID中的比輕度COVID-19和對照表達水平更高。(圖2e)愕宋。盡管ISG上調(diào)玻靡,但作者未能檢測到COVID-19中I型或III型IFN的產(chǎn)量高于對照組。

關(guān)于下調(diào)的基因組中贝,MHC II分子包括HLA-DQA1囤捻,HLD-DRA,HLA-DRB1邻寿,HLA-DMB蝎土,HLA-DMA等,細胞因子/趨化因子基因绣否,包括IL1B誊涯,TNF,CCL3蒜撮,CCL4和CXCL8暴构,在COVID-19患者中表達水平較低,尤其是在那些患有重度疾病的患者中(圖2e)。因此取逾,來自COVID-19患者的CD14 +單核細胞中DEG的上調(diào)反映了對SARS-CoV-2感染的免疫反應(yīng)耗绿,而來自患有重度COVID-19患者的CD14 +單核細胞中DEG的下調(diào)表明了這些細胞的免疫麻痹狀態(tài)。

髓源抑制細胞(MDSCs)是在炎癥條件下擴增的異質(zhì)未成熟髓樣細胞群體砾隅,可以抑制T細胞反應(yīng)21缭乘,22。外周血琉用,單核細胞的MDSC具有表型CD14 + HLA-DR - / LO,而單核細胞是HLA-DR陽性23策幼,24邑时。據(jù)報道,MHC II分子的下調(diào)特姐,鈣衛(wèi)蛋白的增加(S100A8和S100A9)以及免疫抑制功能是MDSCs特征晶丘。確實,通過其MHC II分子(較低水平)和鈣衛(wèi)蛋白(較高水平)的獨特綜合評分與輕度COVID-19和對照中的分數(shù)相比唐含,作者確定了重度COVID-19中的單核細胞與MDSCs非常相似(圖2f)浅浮。在CD14 HLA-DR的水平降低+從重癥患者的單核細胞通過流式細胞術(shù)(圖2g),并且還通過其他研究報告14捷枯,18滚秩。有趣的是,作者研究中的MDSC樣評分與血清CRP淮捆,IL-6水平和嗜中性白細胞與淋巴細胞的比例呈正相關(guān)郁油,與血液CD3+,CD4+和CD8+T細胞計數(shù)的降低呈負相關(guān)(圖2h 攀痊。

總之桐腌,作者的scRNA-seq表征揭示了COVID-19患者外周血髓室的多方面重塑。雖然COVID-19患者的cycling 單核細胞以ISG反應(yīng)增強為特征苟径,但它們幾乎不產(chǎn)生IFN案站,細胞因子和趨化因子。此外棘街,DC的丟失和MDSC樣單核細胞的出現(xiàn)表明它們參與了重癥COVID-19患者的免疫麻痹蟆盐。

備注:免疫麻痹 immunological paralysis 是在一定限度內(nèi),抗體的產(chǎn)量隨抗原的用量而增加蹬碧;但抗原量過多舱禽,超過一定的限度,抗體的形成反而受到抑制恩沽。

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圖2:COVID-19患者外周血髓細胞室的單細胞分析誊稚。

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3 重度COVID-19中異常激活的肺單核巨噬細胞

作者在重度COVID-19發(fā)現(xiàn)支氣管肺泡灌洗液單核細胞-巨噬細胞的異常活化89里伯。在這里城瞎,為了進一步了解肺單核巨噬細胞與其血液對應(yīng)物之間的聯(lián)系,并評估它們在COVID-19中的差異作用疾瓮,作者研究了來自兩名輕度和五個重癥患者的成對BALF和血液樣本脖镀。對BALF和cycling 髓細胞的整合分析顯示了中性粒細胞(FCGR3B),mDC(CD1C)狼电,單核巨噬細胞(CD14蜒灰,FCGR3ACD68)的簇(圖3a和補充圖S3a)。巨噬細胞亞類分類標記肩碟,包括FCN1輕度或重度COVID-19患者的外周血和BALF單核巨噬細胞可分別差異表達FCN1强窖,SPP1和FABP4(圖3b)。分析來自同一患者的PBMC和BALF單核巨噬細胞的分化軌跡顯示削祈,血液向BALF的過程一致(圖3c和補充圖S3b)翅溺,與預(yù)期的將外周單核細胞募集入炎癥組織一致,盡管肺免疫微環(huán)境對確切分化軌跡的影響尚待研究和驗證髓抑。

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圖3:重度COVID-19中異常激活的肺單核巨噬細胞

a整合PBMC和BALF樣本配對的2位輕度和5位重度COVID-19患者的髓樣細胞數(shù)據(jù)
b單核細胞巨噬細胞標記FCN1咙崎,SPP1FABP4的表達從a投射到UMAP 。
PM吨拍,輕度病例的外周細胞褪猛;PS,重度病例的外周細胞密末;輕度病例的BM握爷,BALF;BS严里,重度的BALF新啼。
c獨立分析兩名代表性COVID-19患者的血液單核細胞和BALF單核細胞巨噬細胞的分化軌跡。
dVenn圖顯示了單核細胞-巨噬細胞比較中上調(diào)和下調(diào)的DEG數(shù)量刹碾。logFC> 0.41或<–0.41燥撞,調(diào)整后的P <0.01。
e在單核細胞-巨噬細胞比較中豐富了上調(diào)基因(左)和下調(diào)基因(右)的GO生物過程(BP)術(shù)語迷帜,
f熱圖顯示了來自同一患者的配對血液和BALF單核巨噬細胞中所選干擾素物舒,細胞因子和趨化因子基因的表達。星號表示該基因在輕度和重度COVID-19之間在BALF單核巨噬細胞中差異表達戏锹。紫色和綠色的星星表明冠胯,在重度的COVID-19和輕度的COVID-19組中,基因表達分別顯著上調(diào)(MAST锦针;P <0.01)荠察。B置蜀,BALF樣品;P悉盆,PBMC樣本盯荤。
g通過CBA(重度患者的BALF和PBMC之間的雙向Wilcoxon檢驗)測量配對的BALF和血漿樣本中所選的細胞因子和趨化因子的水平。

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接下來焕盟,作者進行了cycling 和BALF單核巨噬細胞的轉(zhuǎn)錄組分析秋秤,以了解其功能狀態(tài)。在DEG中脚翘,從輕度和重度COVID-19患者中鑒定出BALF單核巨噬細胞與血液中的524個共享上調(diào)基因和501個下調(diào)基因(圖3d和補充表S3灼卢。如此大量的DEGs提示外周血和肺單核巨噬細胞之間存在顯著差異GO分析顯示了BALF單核巨噬細胞中多種免疫途徑的廣泛激活来农,包括對IFN和細胞因子的反應(yīng)芥玉,中性粒細胞活化和白細胞遷移,而涉及髓樣細胞分化备图,ATP代謝等的途徑則富含血液單核細胞(圖3e。此外赶袄,這些比較揭示了與重度COVID-19相關(guān)的BALF單核巨噬細胞中受干擾的途徑揽涮,包括對缺氧,高溫饿肺,金屬離子蒋困,創(chuàng)傷和Fc受體信號通路的反應(yīng)特別上調(diào)(圖3e),而這些通路與肺泡巨噬細胞的功能被下調(diào)敬辣,包括脂質(zhì)代謝雪标,凋亡細胞清除和抗原呈遞(圖3e)。這些路徑中涉及的代表性DEG示于補充圖S3c中溉跃。

單核細胞巨噬細胞被認為在驅(qū)動重度COVID-19 25背后的細胞因子風暴中起關(guān)鍵作用村刨。因此,作者檢查了來自同一患者的配對血液和BALF樣品中單核巨噬細胞中的細胞因子和趨化因子水平撰茎。作者發(fā)現(xiàn)所有類型的IFN(IFNA嵌牺,IFNB,IFNG和IFNL)均在單核巨噬細胞中低表達龄糊,而細胞因子(IL1A逆粹,IL1B,IL1R2炫惩,IL1RN僻弹,IL18,IL6他嚷,TNF蹋绽,IL10和TGFB1)多種趨化因子在來自BALF的單核巨噬細胞中高表達芭毙,但在成對的血液樣本中卻不表達(圖3f)。這些數(shù)據(jù)表明蟋字,盡管BALF中的單核細胞巨噬細胞被激活稿蹲,但它們在外周免疫沉默,這可能是由于病毒刺激或肺部促炎環(huán)境的持續(xù)參與所致鹊奖。

與輕度病例相比苛聘,重度COVID-19的BALF單核巨噬細胞中抗炎細胞因子(IL1R2,IL1RN和TGFB1)的水平相對較高忠聚,而IL18的水平較低设哗,而經(jīng)典促炎細胞因子(IL1A,IL1B两蟀,IL6和TNF)在兩組之間相當(圖3f)网梢。相反,如作者先前的研究所示赂毯,招募單核細胞和中性粒細胞的趨化因子(CCL2战虏,CCL3,CCL4党涕,CCL7烦感,CCL8,CXCL1, CXCL2膛堤,CXCL3和CXCL8高表達手趣,而重度COVID-19的BALF中單核細胞巨噬細胞表達的趨化因子(CXCL9和CXCL16)募集的T細胞表達少于輕度病例(圖3f)。在蛋白質(zhì)水平進一步證實了BALFs中細胞因子(IL-1β肥荔,IL-6等)和IL-8的水平高于配對血漿绿渣,尤其是BALFs中IL-8的水平非常高(圖3g)。因此燕耿,這些配對分析揭示了重度COVID-19期間組織單核細胞巨噬細胞參與了細胞因子風暴中符,特別是通過產(chǎn)生趨化因子并募集更多單核細胞和中性粒細胞,但不太可能歸因于促炎性細胞因子的過量產(chǎn)生誉帅。

4. COVID-19患者外周T細胞簇失調(diào)

NK和T淋巴細胞是重要的抗病毒的免疫細胞舟茶,其在重度COVID-19耗竭1326堵第。為了進一步了解失調(diào)的NK和T細胞簇吧凉,作者重新聚類了這些細胞并鑒定出18個子集(圖4a和補充圖S4a)。

NK細胞高表達KLRF1踏志,KLRC1和KLRD1, cycling T細胞表達MKI67阀捅。

先天性T細胞包括MAIT(SLC4A10),γδT(TRGV9)

NKT細胞(CD3E针余,KLRF1)

CD4+T細胞包括CD4-Naive(CCR7, SELL)饲鄙,

CD4- LTB凄诞,

CD4-GZMK,

CD4-GATA3(Th2)

CD4-CCR6(Th17)忍级,

CD4- ICOS(Tfh )帆谍,

CD4-GZMB,

Treg- SELL和Treg-CTLA4子集轴咱,

而CD8+T細胞包括CD8-Naive(CCR7汛蝙,SELL),

CD8-LTB朴肺,

CD8-GZMK
CD8-GZMB子集窖剑。

進行偽時間軌跡分析以推斷CD4+和CD8+之間的血統(tǒng)關(guān)系T細胞亞群。配對的T細胞受體(TCR)克隆型分析顯示戈稿,沿推測的軌跡克隆擴增增加(圖4b)西土。

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圖4:COVID-19患者外周NK和T細胞簇的單細胞分析

a在PBMC中18個亞群NK和T細胞中的UMAP。

bCD4 +和CD8 + T細胞亞群的擬時序分析鞍盗。條形圖顯示了每個T細胞子集中克隆擴增細胞的百分比需了。

c密度圖顯示了來自COVID-19患者和對照的外周NK和T細胞的UMAP。

d比較兩組COVID-19組和對照組之間每種外周血NK和T細胞類型的百分比(般甲。

e從COVID-19患者和對照克隆擴增的T細胞投影到UMAP

f分別顯示COVID-19患者和對照的T細胞亞群的克隆擴增指數(shù)

g任何兩個簇之間的T細胞狀態(tài)過渡狀態(tài)是由它們共享的TCR克隆型推斷的援所。每個T細胞簇都由唯一的顏色表示。條形上方的數(shù)字表示在這兩個群集中共享TCR的細胞百分比欣除。

全尺寸圖片

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與輕度COVID組和對照組相比,細胞UMAP揭示了在重度COVID-19中T細胞的分布明顯受到干擾(圖4c)挪略。
在T細胞簇中历帚,重度COVID-19的先天性T細胞(包括MAIT和NKT細胞)的百分比顯著低于輕度COVID-19。重度COVID-19患者的CD8-Naive杠娱,CD8-GZMK和CD8-GZMB亞群的百分比也低于輕度患者挽牢,盡管CD8-GZMB比較的差異無統(tǒng)計學意義(圖4d和補充圖S4b)。

相反摊求,幾種CD4 +重度COVID-19的T細胞亞群禽拔,包括CD4Naive,CD4-LTB室叉,CD4-ICOS睹栖,Treg-CTLA4以及cycling 性T細胞,顯著高于輕度COVID-19茧痕。在重度COVID-19中野来,CD4-GATA3和CD4-CCR6的百分比也呈上升趨勢(圖4d)。

此外踪旷,單細胞TCR(sc-TCR)分析顯示曼氛,重度COVID-19的幾個CD4 +而非CD8 + T細胞亞群的克隆擴增水平高于輕度病例(圖4e豁辉,f)。一致地舀患,不同T細胞亞群之間的TCR共享分析表明徽级,不同CD4 + T細胞亞群與cycling T細胞之間的活躍交換要多得多,而CD8 +之間卻沒有重度COVID-19期間的T細胞亞群(圖4g)聊浅。

作者的數(shù)據(jù)顯示CD4 + T細胞反應(yīng)的優(yōu)先激活餐抢,但外周血中多個先天樣T細胞和CD8 + T細胞亞群的顯著耗竭是重度COVID-19的特征性T細胞擾動。為了進一步探索CD8 + T細胞淋巴細胞減少癥的線索狗超,作者在患者和對照組之間進行了MAIT弹澎,CD8-GZMK和CD8-GZMB亞群的轉(zhuǎn)錄組比較(補充圖S4c和表S4))。

盡管已鑒定出與病毒感染和IFN應(yīng)答有關(guān)的途徑努咐,但沒有證據(jù)表明COVID-19患者的那些細胞中有T細胞衰竭苦蒿,細胞死亡途徑激活和細胞因子產(chǎn)生的跡象(補充圖S4d)。其他小組也注意到了類似的發(fā)現(xiàn)渗稍, [16]因此佩迟,細胞耗竭和死亡不太可能是COVID-19期間T細胞丟失的主要原因。

5. 追蹤T細胞功能以及在外周血和BALF中的遷移

作者試圖研究COVID-19患者的配對樣本中T細胞從血液到BALF的運動軌跡竿屹。
首先报强,作者整合了來自外周血單核細胞(PBMC)和BALF的NK和T細胞數(shù)據(jù)。將細胞重新分為九種主要類型拱燃,包括NK細胞秉溉,MAIT,CD4-Naive碗誉,CD4-Tm召嘶,Treg,CD8-Naive哮缺,CD8-Tm弄跌,CD8-IL7R和cycling T細胞(圖5a和補充圖S5a)。PBMC包含大量的naive CD4 +和CD8 + T細胞尝苇,而BALF中的naive T細胞則較少铛只,主要由NK細胞,CD4-Tm糠溜,CD8-Tm和cycling T 細胞組成(圖5b)淳玩。

作者進行了基因表達分析,以確定外周血和BALF中NK和T細胞的功能差異(補充表S5)非竿。與外周血對照組相比凯肋,作者觀察到在BALF的NK,CD4-Tm和CD8-Tm細胞中通常激活了對病毒汽馋,I型IFN和IFN-γ的應(yīng)答(補充圖S5b)侮东。作者還注意到更高水平的細胞因子圈盔,包括的IFNG,TNF悄雅,CSF1驱敲,TNFSF10和TNFSF13B ; 趨化因子包括CCL3,CCL4和CCL5 ; IL-15信號模塊宽闲,包括IL15RA众眨,IL2RB,BALF細胞中的IL2RG容诬,JAK1和STAT3(圖5c)娩梨。

然而,其它的T細胞相關(guān)的細胞因子览徒,包括水平IL4狈定,IL5IL10习蓬,IL13纽什,IL17AIL17F躲叼,IL21芦缰,IL25IL33在血液或BALF中未檢測到(補充圖中,S5c中)。

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圖5:追蹤COVID-19患者外周血和BALF中的T細胞

a整合了PBMC和BALF樣本配對的2位輕度和5位重癥COVID-19患者的T細胞數(shù)據(jù),并將其顯示在UMAP上。

b比較同一患者的成對的BALF(B)和PBMC(P)中每個T細胞亞群的百分比。

c熱圖顯示來自輕度(M)或重度(S)COVID-19患者的BALF(B)或PBMC(P)中NK炕置,CD4-Tm和CD8-Tm細胞中選定的DEG。細胞因子相關(guān)基因標記為紅色(logFC> 0.41,調(diào)整后的P <0.01)。

d顯示了來自7位患者的成對PBMC和BALF中每個T細胞亞群的遷移指數(shù)(STARTRAC遷移指數(shù))。

eTCR克隆型分為五種不同類型萌抵,分別用不同的顏色標出(單個表示未擴展的TCR克隆型找御,多重表示擴展的TCR克隆型,雙克隆表示在成對的PBMC和BALF樣品中共有的那些克隆型)绍填。條形圖顯示了成對的PBMC和BALF樣品中不同T細胞亞群中不同類型TCR克隆型的百分比霎桅。

f圈圖顯示了來自輕度和重度COVID-19組的PBMC和BALF中不同T細胞亞群之間TCR克隆型共享的程度。

g熱圖顯示了每個T細胞克隆中選定的DEG讨永,這些DEGs來自PBMC與BALF區(qū)域共有的前13種TCR克隆型(logFC> 0.41滔驶,調(diào)整后的P <0.01)。

H 列出了前13種雙重克隆型的TCRα和β鏈的V卿闹,J基因揭糕,并顯示了其CDR3的氨基酸序列萝快。

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接下來,作者利用TCR克隆型信息來追蹤血液和BALF隔室中正在遷移的T細胞著角。在血液和BALF樣本配對的患者中評估了T細胞克隆擴增狀態(tài)和克隆型共享(圖5d揪漩,e)。相當一部分屬于CD8-Tm吏口,CD8 CTL和cycling T細胞亞群的BALF T細胞可以將其克隆型追溯到配對的血液對應(yīng)物中奄容,尤其是在那些患有重度COVID-19的患者中(圖5f)。在這里产徊,只有兩個輕度病例(M1和M2)具有配對的血液和BALF樣本以進行分析昂勒,并且顯示出在兩個隔室中共有的克隆型程度較低(圖5f)。重度COVID-19的肺部趨化因子含量較高舟铜,可能導致T細胞浸潤增加戈盈。為了評估遷移的T細胞的功能適應(yīng)性,作者在血液與衍生自相同T細胞克隆型的BALF T細胞之間進行了轉(zhuǎn)錄分析(圖5h)深滚。作者發(fā)現(xiàn)BALF細胞中ISGs奕谭,CCL4,CXCR4痴荐,CXCR6血柳,CD69,GNLY等的表達高于血液中的表達生兆,與激活的和組織駐留的表型一致(圖5g和補充表S6))难捌。
當前的TCR跟蹤分析表明,在COVID-19患者中鸦难,外周血CD4+和CD8+T細胞增強了向肺組織的募集根吁,這些細胞被誘導在當?shù)禺a(chǎn)生細胞因子,并可能導致細胞因子風暴和外周淋巴細胞減少合蔽。

資料可用性

本文報道的原始數(shù)據(jù)已保存在中國科學院北京基因組研究所國家基因組數(shù)據(jù)中心的基因組序列檔案中击敌,登錄號為HRA000297,可在http://bigd.big.ac.cn/gsa-human.上公開獲得拴事。

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  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮待锈,結(jié)果婚禮上漠其,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己竿音,他們只是感情好和屎,可當我...
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  • 文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著春瞬,像睡著了一般柴信。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上宽气,一...
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  • 那天随常,我揣著相機與錄音,去河邊找鬼萄涯。 笑死绪氛,一個胖子當著我的面吹牛,可吹牛的內(nèi)容都是我干的涝影。 我是一名探鬼主播枣察,決...
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  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼燃逻!你這毒婦竟也來了序目?” 一聲冷哼從身側(cè)響起,我...
    開封第一講書人閱讀 36,895評論 0 259
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤唆樊,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎宛琅,沒想到半個月后刻蟹,有當?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體逗旁,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 43,342評論 1 300
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
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  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了片效。 大學時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片红伦。...
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  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖淀衣,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出昙读,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤膨桥,帶...
    沈念sama閱讀 33,609評論 4 322
  • 正文 年R本政府宣布蛮浑,位于F島的核電站,受9級特大地震影響只嚣,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏沮稚。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
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