研究分析了对抗COVID-19的免疫细胞,可能有助于指导下一代疫苗的开发
![3D print of a spike protein of SARS-CoV-2, the virus that causes COVID-19--in front of a 3D print of a SARS-CoV-2 virus particle. The spike protein (foreground) enables the virus to enter and infect human cells. On the virus model, the virus surface (blue) is covered with spike proteins (red) that enable the virus to enter and infect human cells. Credit: NIH COVID-19,冠状病毒](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2020/1-nihclinicalt.jpg)
尽管导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒的第一批疫苗正在分发,但世界各地的科学家和临床医生仍在坚定地努力更好地了解人类免疫系统如何对病毒做出反应,并保护人们免受病毒感染。现在,由约翰霍普金斯大学医学院领导并与美国-新加坡生物技术公司ImmunoScape合作的一个研究小组发表了迄今为止对这种保护的一个关键贡献者的最全面的特征之一:从SARS-CoV-2感染中恢复的人的免疫系统细胞T淋巴细胞(更常称为T细胞)的反应。
研究人员的研究结果于2021年1月11日在网上发布临床研究杂志更好地定义哪个T细胞与SARS-CoV-2的特定部分相互作用病毒以及这些相互作用如何能够提供对covid -19的持久免疫力,可能有助于刺激下一代疫苗的开发。
该研究的资深作者、约翰霍普金斯大学医学院医学教授、美国国立卫生研究院国家过敏和传染病研究所杰出研究员托马斯·奎因博士说:“我们已经知道,covid -19恢复期患者的血浆——那些从SARS-CoV-2感染中恢复的患者——可能含有中和病毒的抗体,然后可以用来帮助其他活动性感染患者。”“我们的研究旨在评估哪些T细胞对SARS-CoV-2的特定蛋白质有反应,它们如何在感染恢复过程中补充中和抗体,以及可以做些什么来优化长期保护的过程。”
奎因和他的同事们感兴趣的T细胞被称为CD8+ T细胞,也被称为细胞毒性或杀手T细胞,因为它们能够清除体内的细菌和病毒等外来入侵者。为了分析这些样本,研究人员收集了30名从轻度COVID-19病例中康复的恢复期患者的血液样本。奎因说,被研究的捐献者的六种人类白细胞抗原(更常见的说法是HLAs,是调节免疫系统的细胞表面蛋白质,是每个人遗传特征的一部分)代表了美国大陆人口的73%,这意味着研究结果具有广泛的意义。
这些样本是在捐赠者停止出现COVID-19症状后的26天至62天内采集的,以便“他们的”免疫反应会完全成熟以应对病毒,并启动某些CD8+ T细胞来对抗病毒,”奎因说。约翰·霍普金斯大学医学院的研究人员在康复后的不同时间测量了捐献者体内的中和抗体水平,并储存了样本用于更深入的分析。
这种评估发生在供体样本被送往ImmunoScape进行识别哪些T细胞对SARS-CoV-2有反应的艰巨任务时。更具体地说,该公司的深层免疫细胞分析方法可以显示T细胞对哪种病毒蛋白质的反应,这些数据可以为了解T细胞的功能特性提供有价值的见解。
在一项史无前例的分析中,ImmunoScape团队使用其高度敏感的HLA-SARS-CoV-2四聚体(实验室生产的蛋白质,只与它们的T细胞靶标结合)来标记和识别病毒识别CD8+ T细胞的类型。这些样本用408个SARS-CoV-2表位(可能引发免疫反应的蛋白质)进行了检测,这些表位来自病毒表面的刺突、病毒胶囊和病毒内部的非结构蛋白。然后,研究人员观察哪些T细胞与哪些表位相匹配。
“我们发现408个表位中的52个被恢复期捐赠者的T细胞识别,其中18个表位匹配以前没有报道过,”研究合著者、约翰霍普金斯大学医学院输血医学部主任、病理学教授Aaron Tobian医学博士说。“其中,23%来自刺突蛋白(目前可用的COVID-19疫苗针对的类型),14%来自胶囊蛋白,63%来自通常不会引起免疫反应的非结构蛋白。”
研究人员观察了从COVID-19康复后不同时间出现的特定类型的CD8+ T细胞,发现随着恢复期血浆中中和抗体水平的增加,识别SARS-CoV-2表位的记忆CD8+ T细胞数量也增加了。
奎因说:“这很好,因为这些T细胞是你在第二次接触SARS-CoV-2时想要被启动的,因为它们‘记住’了第一次感染,并在病毒再次扎根之前迅速指挥免疫系统对抗病毒。”
CD8+ T细胞的特征血液样本Tobian补充说,从针对SARS-CoV-2的恢复期患者,更重要的是,针对病毒表位,这是一项重要的成就。
他说:“有了这些知识,我们将更好地设计出产生强烈免疫反应的COVID-19疫苗,并可能为对抗SARS-CoV-2提供多年的防御。”
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