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Cell Host & Microbe | 无症状继发登革热感染的免疫特征揭示保护性适应性免疫反应

Cell Host & Microbe | 无症状继发登革热感染的免疫特征揭示保护性适应性免疫反应
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该研究通过单细胞免疫分析揭示了继发登革热感染中保护性免疫反应的特征,包括CD4+ TEMRA细胞的扩增、Treg功能增强及I型干扰素反应的上调。同时,住院患者表现出CD8+记忆T细胞功能异常和浆母细胞扩增。为登革热疫苗开发提供了新的适应性免疫标志物。

 

文献概述

本文《无症状继发登革热感染的免疫特征揭示与严重登革热保护相关的适应性免疫信号》,发表于Cell Host & Microbe杂志,回顾并总结了登革热感染后不同临床表现的免疫差异,特别关注无症状和住院患者的适应性免疫特征。研究发现,无症状感染者具有更高的DENV特异性CD4+ T细胞频率和Treg功能相关基因表达,而住院患者则表现出CD8+记忆T细胞的高增殖和低细胞毒性特征,以及IgG1+浆母细胞的显著扩增。这些结果为开发基于T细胞的登革热疫苗和治疗策略提供了新的思路。

背景知识

登革热是一种由登革热病毒(DENV)引起的蚊媒传染病,全球超过一半人口处于感染风险中。二次异源感染与更严重的临床症状相关,适应性免疫反应在其中具有双重作用。已有研究发现HLA分子表达、DENV特异性T细胞应答强度和多功能性与登革热保护相关。然而,对于无症状感染者的免疫机制尚不明确,这为疫苗和治疗策略的开发带来了挑战。本研究采用单细胞RNA测序结合BCR和TCR分析,系统比较无症状和住院患者的免疫特征,旨在识别与疾病严重性相关的适应性免疫标志物,为登革热疫苗开发提供新的候选靶点。

 

提供多种基因编辑小鼠模型,涵盖肥胖、糖尿病、高尿酸血症、动脉粥样硬化等代谢性疾病研究,适用于研究基因在代谢性疾病中的作用机制及药物筛选。

 

研究方法与实验

研究团队在柬埔寨收集了2018-2019年和2022-2023年的登革热感染患者血液样本,其中无症状组(n=6和n=17)和住院组(n=8和n=37)。所有患者均处于感染急性期(症状出现0-4天),并经RT-PCR确认为DENV-1或DENV-2感染。通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)结合BCR和TCR测序,研究者分析了T细胞和B细胞亚群的频率、基因表达、受体克隆扩增及抗原特异性T细胞频率。此外,通过流式细胞术验证关键结果,包括Ki-67、HLA-DR、PD-1、TIM-3、GzmB、GzmK、IFN-γ等分子的表达情况。

关键结论与观点

  • 无症状继发登革热感染者表现出更高频率的CD4+ TEMRA细胞,该细胞群在抗病毒免疫中具有细胞毒性作用,且与保护性HLA等位基因相关。
  • 无症状感染者中DENV特异性CD4+ T细胞频率更高,且在CD4+ TEMRA亚群中OX40+CD25+细胞比例显著增加,表明更强的抗原特异性T细胞应答。
  • 住院患者表现出更高增殖活性的CD8+ EM细胞,但其表达的细胞毒性酶(如GzmB、GzmK)和IFN-γ水平较低,提示功能失调。
  • 无症状感染者Treg细胞中KLRB1、CD74、RORA、RAB30等基因表达上调,提示Treg功能增强可能与免疫耐受和抗炎反应相关。
  • 在T细胞各亚群中,无症状组显示I型IFN反应基因(如IRF1、IFIT2、HES4)表达增加,而住院组则显示下调。
  • 住院患者浆母细胞中IgG1表达显著上调,且这些细胞主要为增殖型,提示其可能与抗体依赖性增强(ADE)效应相关。
  • TCR和BCR测序分析显示,无症状和住院患者的TCRα/β和BCR重链基因使用模式存在显著差异,部分受体可能与保护或疾病恶化相关。

研究意义与展望

本研究首次系统性揭示了无症状和住院登革热患者的适应性免疫差异,为疫苗开发提供了新的免疫标志物。未来可进一步研究这些T细胞和B细胞特征是否可作为疫苗保护效力的预测指标,以及开发靶向CD4+ TEMRA或Treg增强的疫苗策略。此外,住院患者中I型IFN信号下调和浆母细胞扩增提示,可能可通过调节IFN通路或B细胞应答来干预疾病进展。研究还指出,当前批准的登革热疫苗主要诱导中和抗体,而本研究支持开发以T细胞应答为核心的新型疫苗,提高保护性免疫的诱导效率。

 

提供全人源化抗体小鼠模型,适用于高亲和力、低免疫原性抗体药物开发,支持肿瘤、自身免疫病及传染病治疗研究,助力新药筛选与优化。

 

结语

本研究通过单细胞多组学分析,揭示了无症状与住院登革热感染者的适应性免疫反应差异。无症状个体表现出更强的CD4+ TEMRA扩增、Treg功能增强及I型IFN反应上调,而住院患者则表现为高增殖但低细胞毒性的CD8+ EM细胞和显著扩增的IgG1+浆母细胞。这些发现为登革热疫苗开发提供了新的候选靶点,支持以T细胞为核心的疫苗设计,以提高保护性免疫应答并减少抗体依赖性增强(ADE)效应。研究还强调了无症状感染者的免疫特征可能在登革热疫苗开发中具有重要参考价值。

 

文献来源:
Giorgio Gonnella, Valentina Libri, Emanuele Gioacchino, Milena Hasan, and Tineke Cantaert. Immune profiling in subclinical secondary dengue-infected cases reveals adaptive immune signatures correlated to protection from severe dengue. Cell host & microbe.
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