Single-cell landscape of immunological responses in patients with COVID-19
这篇文章和上一篇文章思路、设计、方法基本一致,甚至结论也有相似之处,通讯作者都是院士,但是为什么发的分值相差距大呢?除了文章发表先后顺序外,在样本量和数据分析方面做得更细致一些,亚群分析更细致一些,另外图表也比上一篇美观,这些问题都值得我们反思!
作者实施了单细胞RNA测序(scRNA-seq),观察了中度至重度症状的COVID-19患者外周血单核细胞(PBMC)的免疫反应。作者的研究描绘了COVID-19疾病发展过程中血液免疫细胞的高分辨率转录组图谱,这将有助于更好地了解该疾病的保护性和致病性免疫反应。
在由严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2(SARS-CoV-2)感染引起的冠状病毒疾病2019(COVID-19)中,疾病严重程度与宿主免疫反应之间的关系尚未完全了解。在这里,作者对5位健康供体和13位COVID-19患者(包括中度,重度和恢复期患者)的外周血样本进行了单细胞RNA测序。通过确定免疫细胞的转录谱,并结合组装的T细胞受体和B细胞受体序列,作者分析了免疫细胞的功能特性。COVID-19患者中的大多数细胞类型均表现出强烈的干扰素-α反应和整体急性炎症反应。此外,高度细胞毒性效应T细胞亚群如CD4+ effector-GNLY (granulysin), CD8+ effector-GNLY and NKT CD160与中度患者的康复有关。在重症患者中,免疫系统的特征是干扰素反应紊乱,免疫力衰竭,T细胞受体组成偏向,T细胞广泛扩散。这些发现说明了疾病进展过程中免疫反应的动态性质。
图1:HD和COVID-19患者的PBMC的研究设计和单细胞转录谱。
(naive-state T (naive T) cells (CD3+CCR7+),activated-state T (activated T) cells (CD3+PRF1+),mucosal-associated invariant T (MAIT) cells (SLC4A10+TRAV1-2+),γδ T cells (TRGV9+TRDV2+),proliferative T (pro T) cells (CD3+MKI67+),natural killer (NK) cells (KLRF1+),B cells (MS4A1+),plasma B cells (MZB1+),CD14+ monocytes (CD14+ mono; LYZ+CD14+),CD16+ monocytes (CD16+ mono; LYZ+FCGR3A+),monocyte-derived dendritic cells (mono DCs; CD1C+),plasmacytoid dendritic cells (pDCs; LILRA4+), platelets (PPBP+)
图2:疾病状况的细胞组成差异。
CD4 + T细胞的6种亚型(CD3E + CD4+),CD8 + T细胞的3种亚型(CD3E + CD8A +)NKT细胞的3种亚型(CD3E + CD4 – CD8A –TYROBP +)
图4:T细胞亚群的免疫学特征
CD4 + T细胞簇的六个亚型naive CD4+ (CD4+ naive) T cell (CCR7+SELL+),memory CD4+ (CD4+ memory) T cell (S100A4+GPR183+),effector memory CD4+ T cell (S100A4+GPR183+GZMA+)regulatory T (Treg) cell (FOXP3+IL2RA+) 亚型,
两种effector CD4 + T亚型:CD4+ effector-GZMK and CD4+ effector-GNLY。CD4+ effector-GNLY簇的特点是与细胞毒性,包括相关联的基因的高表达NKG7,GZMA,GZMB,GZMH和GNLY,而CD4+ effector-GZMK 簇显示出的高表达GZMK基因(图4b和补充图4a,b)。此外,CD4+ effector-GNLY细胞表现出高表达的TBX21,表明它们是1型辅助性T(T H1)样细胞(补充图4c)。相反,CD4+ effector-GZMK和effector memory CD4+ T cell具有高表达GATA3的2型辅助T(T H 2)细胞样特征(补充图4c)。
CD8 + T细胞簇的三个亚型
CD8+ (CD8+ naive) T cell subset (CCR7+SELL+)and two effector CD8+ T cell subsets (CD8+ effector-GZMK and CD8+ effector-GNLY),它们都具有高表达的GZMA和NKG7。CD8+ effector-GZMK独特表达GZMK,而CD8+ effector-GNLY显示出相对高的表达水平GZMB / H和GNLY(图4B和补充图4A,B)。