在COVID-19患者的T细胞中寻找成功免疫反应的线索
当关于一种新型冠状病毒的新闻从中国的进展纪事变成关于全球COVID-19大流行的头条新闻时，格莱斯顿研究所的科学家纳迪亚·罗安博士正在发表几篇关于T细胞及其在艾滋病毒传播和长期感染中的作用的论文。
除了作为艾滋病毒的目标和藏身之处，T细胞还是人体免疫系统的重要组成部分免疫反应对抗多种病毒。在严重的COVID-19病例中，它们也是消耗最明显的细胞类型。Roan决定将她在T细胞方面的专业知识应用于了解人们对导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒的反应。
现在，Roan和她的团队已经对从轻度COVID-19病例中恢复的人的T细胞进行了分类。他们的分析发表在细胞报告医学，揭示了对SARS-CoV-2的成功免疫反应可能带来的后果，并对疫苗开发产生影响。
人体对抗病毒或其他病原体的大部分斗争是由抗体进行的，抗体会附着在病原体表面的特定分子上，并标记它们进行破坏。但是针对SARS-CoV-2的抗体似乎在一次治疗后迅速减弱感染这引发了人们的担忧，即它们的保护作用可能是短暂的。
“大多数关于宿主对SARS-CoV-2免疫的研究都集中在抗体反应上，”Roan说，他也是加州大学旧金山分校的泌尿学副教授。“然而，其他研究也表明，SARS-CoV-2可以引发强烈的T细胞反应。”
因此，一个重要的问题是，SARS-CoV-2感染是否会激活长寿的T细胞，从而对病毒产生长期免疫。另一个问题是，T细胞反应是否可以解释为什么一些人在轻微疾病后就能从感染中恢复，而另一些人却长期患病，有时最终死亡。
为了回答这些问题，Roan和她的团队获得了9名捐献者的血液样本，这些捐献者在经历了轻微症状后，从确诊的SARS-CoV-2感染中康复。
罗安说:“我们推断，这些患者的免疫系统特别擅长消灭病毒。”
康复患者的细胞掌握着答案
Roan的小组使用了一种叫做CyTOF的技术，这种技术根据T细胞表面所含或携带的蛋白质来表征T细胞。蛋白质的不同组合决定了T细胞在感染中所起的不同作用，并且可以用作识别人血液中存在的T细胞类型的标记。由于CyTOF可以同时跟踪近40种不同的蛋白质标记物，研究人员可以在任何给定的细胞中检测到许多不同的特征。
Roan说:“了解SARS-CoV-2特异性T细胞的特征对我们了解它们的功能特性非常重要，包括它们在恢复期个体中长期存在的能力。”
T细胞主要有两种类型:CD4+ T细胞，其主要作用是刺激整个免疫系统对入侵者的反应，以及CD8+ T细胞，其中许多细胞杀死受感染的细胞。在这些广泛的类别中，CyTOF可以区分更多的子类别。例如，它可以区分短命细胞和长寿细胞，以及“效应”T细胞(对抗当前感染的细胞)和“记忆”T细胞(帮助对下一轮感染做出更快反应的持久细胞)。
T细胞识别感染细胞表面显示的小块病原体蛋白。为了确保他们观察患者对SARS-CoV-2感染的反应，Roan的团队选择了针对病毒蛋白质的T细胞。为了进行比较，他们还检查了针对其他病毒的T细胞，比如流感病毒和巨细胞病毒，巨细胞病毒是一种常见的病原体，许多人以前都接触过。
在对患者的样本进行CyTOF处理后，Roan的团队在SARS-CoV-2特异性T细胞中发现了有趣的模式，这可能解释了这些患者如何从COVID-19中恢复。
首先，患者针对SARS-CoV-2的CD4+ T细胞属于一种被称为“Th1”的类别，已知可以有效对抗病毒，而不是与其他类型的炎症相关的类别，这些炎症对病毒的效果较差，可能导致免疫介导的病理。这可能有助于解释患者的康复，因为相比之下，严重的COVID-19病例的特征是不受控制的炎症和组织损伤。
其次，样本中的CD4+ T细胞大多是“记忆”和“辅助”T细胞，它们刺激病原体特异性抗体的产生。在恢复期患者中发现的SARS-CoV-2特异性辅助性T细胞可能有助于他们对病毒建立有效和特异性的抗体防御。
第三，患者的CD8+ T细胞属于一个已知的亚类别，可以抵御各种其他病毒。Roan和她的团队推测，这些细胞对感染细胞有毒，寿命长，并且能够快速增殖——这些特性将使它们能够有效地清除SARS-CoV-2感染细胞，从而防止病毒在感染后积聚。
有趣的是，大部分针对SARS-CoV-2的T细胞携带一种已知标记长寿T细胞的表面蛋白。事实上，这些细胞是在感染后2个多月的康复者中发现的。Roan的团队在一种常见的T细胞生长因子的存在下培养这些细胞，目前正在进行测试，以改善T细胞储备耗尽的COVID-19患者的临床结果。细胞数量显著增加，显示出强大的增殖能力。
“这些结果表明，sars - cov -2特异性T细胞不仅寿命长，而且可以通过不断增殖来维持。因此，在第一次感染清除很久之后，它们可能还能抵抗新的感染，”罗恩说。
为了理解为什么不同的人对SARS-CoV-2感染的反应如此不同，需要进行涉及更多患者(包括那些患有严重疾病的患者)的研究。Roan和她的团队已经开始比较轻症和重症病例中的T细胞反应，并将调查之前接触其他冠状病毒可能会增强一个人对新病毒的免疫反应的可能性。
同时，这9名康复患者的共同特征提供了重要的见解。
“我们的研究结果表明，虽然针对SARS-CoV-2的抗体可能会相对很快消退，但对病毒的长期免疫病毒可能以记忆反应的形式产生，包括记忆T细胞，”Roan说。“为了对COVID-19提供持久和有效的免疫，疫苗接种战略除了产生中和抗体外，还应大力考虑诱导长寿命和多功能T -19的方法细胞针对SARS-CoV-2。”
