《最新《细胞》:抗击急性新冠感染 这类免疫细胞比抗体更重要?》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2020-09-17
  • 根据约翰·霍普金斯大学的新冠疫情统计数据,目前全球的累计新冠感染人数已经接近3000万人,死亡人数超过93万。为了控制疫情的进一步发展,多个国家正在加紧研发疫苗,尽快让人群产生免疫力。

    从机理上看,疫苗可以诱导人体产生中和性抗体,产生保护性的免疫反应。但抗体与产生抗体的B细胞,只是人类适应性免疫系统的一部分。除了B细胞外,这套免疫系统还包括了杀伤性T细胞和辅助T细胞。尽管这三类细胞均能参与对抗病毒感染,但过去的新冠相关研究主要专注于抗体上,对于两类T细胞的功能,研究则相对更少一些。

    几个小时前,《细胞》杂志在线发表了一篇论文,指出对抗新冠病毒,需要整个适应性免疫系统的协同参与。而在某些情况下,T细胞可能比抗体更为重要。

    研究中,科学家们分析了50名新冠患者(包括急性感染患者和康复患者)的血液样本,了解抗体、杀伤性T细胞和辅助性T细胞在这些患者中各自起到了怎样的效果。

    分析发现,在那些完全康复的患者中,适应性免疫系统的三大支柱都很完整。而在急性感染新冠病毒的患者中,抗体、杀伤性T细胞和辅助性T细胞会缺少一种或者多种。

    此外,研究人员们也指出,新冠病毒特异的杀伤性T细胞和辅助性T细胞都与更轻微的疾病呈现出相关性。此外,这三者之间是否协调,也与更轻微的疾病相关。这些结果综合显示,杀伤性T细胞和辅助性T细胞也能对新冠病毒产生保护性的免疫力。

    “当我们从111个可测量的维度综合看数据时,我们发现一般来讲,一个人的适应性免疫反应越广泛,越协调,就恢复得越好。尤其是新冠病毒特异的强效T细胞反应,对轻微疾病有预测性,”本研究的共同一作Carolyn Moderbacher博士说道:“那些免疫反应协调较弱的个体,一般预后也更差。”

    基于这个观察,我们还可以解释为何新冠疾病在65岁以上的人群中更为严重。研究人员们指出,65岁以上的个体T细胞的反应一般会更差,免疫系统也更不协调,可能让新冠疾病变得更为严重和致命。他们推测,这或许与老年人体内幼稚T细胞的减少有关。这类细胞就好像是T细胞的预备军,数量越少,能调动的免疫兵力就越少。

    综合来看,研究人员们指出在急性新冠病毒感染中,抗体看似并没有起到重要的作用,主要的免疫保护来自辅助性T细胞和杀伤性T细胞。

    但研究人员们也指出,这不代表抗体就不重要。“可能有些人会感到困惑,”本研究的通讯作者之一Shane Crotty教授说道:“控制最初的感染,和疫苗诱导的免疫力是不一样的。后者能让我们的免疫系统第一时间做出反应。”

  • 原文来源:http://news.bioon.com/article/6778499.html
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    • 编译者:hujm
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    • 据Fred Hutchinson癌症研究中心报道,该中心的研究人员已经使用机器学习、深度神经网络和其他人工智能工具来筛选、识别和验证少数已被FDA批准的药品中的化合物,惊喜地发现这些化合物可应对新冠急性感染患者和前列腺癌患者体内发生的细胞因子风暴。 细胞因子风暴,也称为高细胞因子血症或免疫系统反应失控,是在人类和其他动物体内发生的生理学反应,其中由先天免疫系统引起的不受控制和过度释放促炎细胞因子是主因。通常,细胞因子是机体对感染的免疫反应的一部分,但是它们的突然释放会导致多系统器官衰竭甚至死亡[1]。细胞因子风暴是许多在ICU中挣扎求生的COVID-19患者的主要敌人,也是新冠疫情中引发患者死亡的一个重要因素。 上述相关研究以题为“Machine learning identifies molecular regulators and therapeutics for targeting SARS-CoV2-induced cytokine release”的论文发表在Molecular Systems Biology上(图1)。 通讯作者Gujral表示,在新冠病毒肆虐的背景下,识别和验证FDA批准的或临床级的化合物,可有效抑制炎性细胞因子的产生(图2)。例如,研究组发现,一种名叫波纳替尼的多酶抑制剂是一种有效的细胞因子抑制剂,已被FDA批准用于某些白血病患者,可以应对SARS-CoV-2及其新兴变体中的炎症反应。 此外,Gujral与Pete Nelson博士团队合作的一项癌症研究以题为“Computational modeling identifies multitargeted kinase inhibitors as effective therapies for metastatic, castration-resistant prostate cancer”的论文发表在《美国国家科学院院刊》上,该研究表明这种基于人工智能发现的药物在一种转移性去势抵抗性前列腺癌中同样有效(图3)[3]。 为了弄清具体路径,该团队决定专注于激酶——一种协调细胞内分子通路的酶,它可以对细胞因子从释放到细胞生长的整个过程进行调节。利用细胞因子调节激酶的作用,Gujral实验室的Vijay开发了算法来模拟细胞如何对428种单独的激酶抑制剂作出反应。 Gujral开发的“多药理学”AI方法将数学与激酶抑制剂相结合。每种抑制剂作用于一组不同的激酶,然后研究人员使用复杂的计算方法去探究答案。通过此种方法,研究人员能够缩小对刺突蛋白介导的细胞因子释放贡献最大的激酶范围,发现了一些和细胞因子风暴途径相关且对研究有帮助的其他激酶。 Gujral表示,此种新型的药理学方法具有广阔的应用潜力,因为它可以以相对客观的方式识别所有可能对细胞因子释放产生重要影响的下游激酶。此次研究的“细胞因子风暴”现象并非特定于COVID-19感染中,而是可以更深入研究免疫细胞应如何应对病毒攻击、细菌或癌症的威胁,具有很高的研究价值。
  • 《Nature最新新冠病毒抗体免疫研究》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2021-01-25
    • 新冠病毒突变一直是人们关注的重点,近段时间以来,英国、南非、巴西等国家出现的突变体更是引起全球科研工作者的重视,D614G、N501Y、E484K、P681H等突变位点也是广为人知。这些突变使病毒的传播感染能力增强,甚至有些突变能够逃逸免疫系统的识别,因此,人们更加关注人体的免疫系统针对新冠病毒,能否提供更长时间的保护力呢? 近日,在Nature杂志上以“加速预览”的形式发表了一篇题为“Evolution of antibody immunity to SARS-CoV-2”的研究文章。研究人员发现人体的免疫系统也在不断的进化中。在人体受到新冠病毒感染后,抗体免疫反应不断优化,中和抗体特异性增强,多样性增加,并且这些抗体除了能够有效的中和新冠病毒外,对新出现的新冠病毒突变也能够产生保护作用。 研究人员对100名志愿者进行了6个多月的跟踪研究,其中87名符合研究分析条件。ELISA检测志愿者血浆,结果发现个体产生了较高的、持续性的抗RBD和抗N蛋白的抗体。随着时间增加(6.2月),抗体中和活性降低近5倍,但是仍能检测到。 浆细胞是循环抗体的来源,记忆B细胞是产生免疫记忆的关键。研究人员对记忆B细胞群分析发现,在感染6.2个月后,记忆B细胞群中表达特异性靶向RBD-IgG抗体的记忆B细胞比例显着增加,并且记忆B细胞中体细胞超突变显着提高,这表明个体在受到新冠病毒感染后1.3到6.2个月时间内,免疫系统在不断优化靶向新冠病毒的抗体反应。 体细胞超突变是免疫系统优化的重要表现,通过在抗体重链和轻链可变区基因中发生突变,使中和抗体特异性及结合能力变强。研究人员在分析1.3个月与6.2个月单克隆抗体种类中发现,6.2个月时单克隆抗体对新冠病毒中和能力显着增强。EC50数值是评估中和抗体结合能力的指标,数值越小,说明中和能力越强。 研究人员还对中和抗体在一些新冠病毒基因突变中的效力,其中包括在南非和巴西发现的重要突变位点E484K。分析发现,在6.2个月获得的单克隆抗体中,存在对这些逃避免疫识别的基因突变的中和活性,因此对新冠病毒突变体的识别能力也随着时间在演化,识别能力在增强。 免疫系统的进化除了B细胞产生的体细胞超突变,还与生发中心的淋巴组织对B细胞的筛选有关。在本次研究中,发现新冠病毒抗原能够以复合体的形式在滤泡树突状细胞表面存在很长时间,达到筛选B细胞的目的。也可能是患者症状消失后,在体内仍存留着一些病毒蛋白,这些低水平的病毒蛋白也可以作为抗原,对B细胞进行筛选。 俗话说:“道高一尺魔高一丈”,在这场新冠病毒突变体与人类免疫系统的“战斗”中,究竟孰胜孰略呢?还需要更多的研究来开展。义翘神州已经开发了一系列的新冠病毒突变体蛋白,可用于对新冠突变株的深入研究以及新冠抗体、疫苗效应评价研究。