Science Immunology:综合纵向免疫表型、转录和库阐发刻画了COVID

β冠状病毒SARS-CoV-2是2019年冠状病毒病(COVID-19)年夜风行的病原体，其特征是流感样疾病，终极可倒退为间质性肺炎、急性呼吸困顿综合征和灭亡。重大COVID-19的显著特征之一是潜在致命的全身炎症，能够源自失调的I型烦扰素(IFN)反馈和匆匆炎细胞因子(如白介素[IL]6和[IL-1β]的适度开释)。

在绝年夜多半感化者中，顺应性免疫反馈关于在几周内终止SARS-CoV-2感化至关紧张，在复原期个别中检测到针对SARS-CoV-2的细胞和体液免疫反馈，由CD4+和CD8+T淋巴细胞以及对几种病毒卵白(如核卵白和刺突糖卵白)特异的抗体发生，刺突卵白是中和抗体的次要目的。然而，对于在COVID-19患者中倒退胜利免疫反馈的常识是不完全和简单的，由于分歧形式的免疫反馈的产生与过多的协变量相关。

图片起源：https://doi.org/10.1126/sciimmunol.abg5021

研讨者为了对胜利处置轻度或重度COVID-19的患者发生的免疫反馈的光阴演化提供新的见解，在患者的外周血单核细胞(PBMC)的单细胞程度上整合了表型、转录和库阐发。虽然轮回免疫细胞仅占整个身材池的一小部门，但它们很容易得到，而且可以合理地代表正在进行的免疫反馈。所进行的阐发标明，在SARS-CoV-2感化时代和之后，免疫细胞产生了普遍而耐久的重塑，其特征是广泛存在I型IFN反馈，并强调了弱小的CD8+T细胞免疫反馈，其界说为效应淋巴细胞的扩增和影象前体效应细胞(MPEC)的发生。

表型阐发可辨认疾病演化进程中COVID-19患者的免疫特征 图片起源：https://doi.org/10.1126/sciimmunol.abg5021

在感化时代，COVID-19患者尤其是重症患者，T淋巴细胞削减，尤其是CD8+T细胞削减，单核细胞比例添加，而B淋巴细胞的频率变动很年夜；相反，自然杀伤(NK)细胞显著扩增，尤其是在患有轻度疾病的受试者中；除了NK细胞的频率继续添加外，分歧PBMC群体的比例在感化后趋于正常化。在T淋巴细胞中，重大疾病患者的CD8+细胞在感化时代表示出效应影象细胞(CD45RO+、CCR7-)频率下降和IFN-γ临盆才能下降；在B细胞群中，在感化时代患有轻度疾病的受试者的总影象B细胞更为丰厚，浆母细胞的频率是可变的，轻度患者的添加往往是长久的，而重大疾病的患者则较小但继续。

研讨者过ELISA丈量了抗SARS-CoV-2抗体血浆程度，评价了IgM、IgA和IgG多克隆与N卵白以及N端S1、受体联合域(RBD)和C端刺突卵白的S2构造域，RBD在一切COVID-19患者中刺激了相称平均的抗体反馈，而S1和S2倾向于被患有重大疾病的受试者的抗体更好地辨认；还检测到针对这两种卵白质的IgA，而且在重症患者中往往更高，而IgM在重症患者中更丰厚，次要辨认RBD，而抗N IgM简直检测不到。为了评价潜在维护性抗体的存在，研讨者测试了血浆样品阻断重组RBD卵白与稳定表白hACE2受体的HEK293T细胞系联合的才能，与轻症患者相比，重症患者的联合中和率更高，而且在感化消退后两个患者组中的联合率均有所添加。

COVID-19患者的单核细胞和NK细胞表型 图片起源：https://doi.org/10.1126/sciimmunol.abg5021

转录阐发确定了七个单核细胞簇，此中一个次要由来自HD(Mo5)的细胞构成，在感化进程中，轻度和重度患者的单核细胞以两个簇的风行为特征，别离为Mo1和Mo3。差别表白和基因本体阐发标明，Mo1簇表白高程度的HLA-II基因，相似于单核细胞分解为树突细胞，而Mo3簇由I型IFN反馈基因的表白升高界说；患有重大疾病的患者的特征还在于缺乏与炎症消退相关的非经典单核细胞(Mo4)而且在病毒肃清后呈现。感化后阶段的标记是呈现两个额定的簇(Mo6和Mo7)，此中簇Mo6显示激活(FOS、JUN、CD83)和匆匆炎(IL1B、CCL3、CCL4和TNF)特征，在轻度患者中更普遍。

这些数据标明，与轻度疾病患者相比，来自重症COVID-19患者的单核细胞显示出上调的I型IFN反馈特征，而且HLA-II基因表白显著下降。

转录阐发确定了3个次要的自然杀伤(NK)细胞簇：簇0和1的特征是NCAM1(CD56)的低表白与FCGR3A(CD16)和几个KIR的高表白平行，是以相似于CD56dimCD16+细胞毒性NK细胞。CD56dimCD16+和CD56brightCD16–NK细胞的绝对频率在感化时代和感化后的轻度疾病患者以及感化时代的重度疾病患者中添加，而感化后重度疾病个别中三种NK亚群的比例与在HD中察看到的类似。比拟转录阐发标明，在感化时代，来自轻度患者的NK细胞表白了更高程度的CD56brightCD16–细胞因子发生细胞的典型基因，如KLRC1、GZMK、XCL1和XCL2，还表示出“顺应性”NK细胞的特征，如KLRC2、CD5和IL32的表白；来自重症患者的NK细胞反而上调了CD56dimCD16+效应细胞(如CX3CR1和KIR)特征性基因的转录,但激活受体KLRC2 (NKG2C) 和一些细胞毒性分子(如GNLY和FGFBP2)的表白受损；来自重症患者的NK细胞也表白了更多的烦扰素反馈基因，这是“发炎”NK细胞的特征；感化后的NK细胞，尤其是患有重大疾病的患者，上调NCR3 (NKp30)、HAVCR2 (TIM-3)和WDR74的表白，这些是终末分解NK细胞的特征。这些数据标明，虽然亚群频率类似，但来自轻度和重度疾病患者的NK细胞激活了分歧的转录法式，这能够是节制病毒感化的分歧才能的根底。