LJI研究人员开发创新技术来评估上呼吸道的免疫记忆和SARS-CoV-2反应

拉霍亚免疫学研究所(LJI)的研究人员首次对成年志愿者上呼吸道的免疫细胞记忆进行了全面研究。在他们的分析中，他们确定了“组织常驻”记忆细胞，这些细胞准备保护呼吸道免受SARS-CoV-2和其他呼吸道感染。

“我们终于能够更仔细地观察感染的解剖结构——当病毒感染上呼吸道组织时会发生什么，”LJI讲师Sydney Ramirez说，他是《Nature》杂志新研究的第一作者。

研究人员还首次观察到了鼻腔中的免疫细胞是如何与血液中循环的免疫细胞一起工作的。这两种免疫细胞似乎对对抗上呼吸道感染和建立针对特定病原体的长期免疫至关重要。

“我们发现，实际上有很多免疫记忆存在于你的上呼吸道。这意味着你不必等待身体其他部位的免疫细胞进入你的上呼吸道来对抗感染，”LJI教授兼首席科学官Shane Crotty博士说，他是这项新研究的高级作者。

科学家们表示，这些发现可能会导致更好的疫苗来增强免疫保护。Crotty:“这一发现有助于我们了解对病原体的免疫力，并有望帮助我们开发针对感染呼吸道病毒的新疫苗。”

隐藏在气道内

研究人员发现，T细胞和B细胞等免疫细胞对SARS-CoV-2疫苗接种或感染会产生反应。他们测量了大量的T细胞和B细胞，这些细胞在免疫和炎症中具有不同的功能。

研究人员还发现，气道是病毒特异性记忆免疫细胞群的家园，包括组织驻留记忆T细胞、记忆B细胞和抗体产生细胞。记忆B细胞可以被激活，产生有效的抗病毒和抗菌抗体，以保护鼻子和喉咙免受感染。

Ramirez称这些长寿免疫细胞的发现“非常惊人”。这些专门的“组织常驻”免疫细胞适应了在上呼吸道中存活，并且它们在气道中至少停留了6个月。

腺样体起作用

科学家们还发现，腺样体对感染的反应变得更加活跃。腺样体是一种独特的哨兵免疫系统组织，位于鼻腔通道的后部，就在喉咙上方。它们对我们呼吸的空气进行采样，是生发中心的所在地，生发中心产生抗病的B细胞，产生抗体。

众所周知，成年后腺样体会萎缩。Ramirez说:“许多医学研究人员认为，到了一定年龄，扁桃体和腺样体就会消失。”

但新的研究表明，即使是年龄更大的研究参与者，他们的腺样组织中也有对抗病原体的细胞。这些“生发中心”B细胞经过专门训练，可以对抗特定的病毒，如SARS-CoV-2。研究人员还发现了一种叫做T滤泡辅助细胞的免疫细胞，它向生发中心的B细胞发送重要信号。

“这些细胞非常重要，它们在过去不容易取样，”研究合著者Paul Lopez博士说，他是Crotty实验室的研究技术员，与Crotty实验室的Farhoud Faraji医学博士和加州大学圣地亚哥分校的L. Benjamin Hills医学博士密切合作。

有前途的新技术

许多疾病都是先感染上呼吸道才在体内站稳脚跟的。然而，到目前为止，收集这些细胞非常困难，而且对这些细胞进行采样的研究人员经常发现这些细胞降解得太严重，无法进行分析。

在这项新研究中，研究人员与LJI临床主任Levi, R.N.以及LJI约翰和苏珊临床研究中心的临床协调员密切合作，开发了一种新的拭子技术来对这些难以捉摸的免疫细胞进行取样。

Levi的团队每月与研究参与者会面，并使用棉签从他们的鼻腔中收集免疫细胞。为了确保拭子到达正确的组织并正确取样腺样体，LJI团队与加州大学圣地亚哥分校外科专家Carol H. Yan医学博士和Adam S. DeConde医学博士合作，他们的内窥镜技术允许拭子收集，同时使用相机(内窥镜)记录鼻腔内的样本收集位置。

速度也是成功的关键。研究人员发现，如果他们在同一天处理样本并且不冷冻细胞，他们可以避免细胞损失和降解。

“我和我的协调员能够在每天下午1点之前让研究参与者擦拭，”新研究的合著者Levi说。“我们会马上准备好处理细胞的东西，然后悉尼会熬夜分析样本。”

接下来测量免疫力的步骤

展望未来，LJI的研究人员有兴趣研究呼吸道中的免疫细胞群如何对鼻内疫苗做出反应，例如喷洒到鼻子中的流感疫苗FluMist。他们还继续对一些研究志愿者进行抽样，以追踪他们的免疫细胞群(包括那些有助于记忆的B细胞和T细胞)保持稳定的时间。

Lopez说，擦拭技术和分析方法对免疫学家研究免疫系统的其他方面也很重要，比如与过敏引起的慢性鼻窦炎有关的免疫细胞。

Lopez说:“在不同的疾病状态下测量免疫细胞将是非常有趣的，也许将来会把这些信息作为一种可能的诊断工具。”