目前，全球已有超過(guò)1.6億人確診感染新型冠狀病毒肺炎，超過(guò)340萬(wàn)死亡，嚴(yán)重危害全球公眾健康。體液免疫應(yīng)答抗是抵抗新冠病毒感染主力軍之一，探究新冠病毒感染康復(fù)者體液免疫的應(yīng)答機(jī)制，特別是新冠病毒特異的B細(xì)胞免疫應(yīng)答情況，對(duì)新冠疫苗的設(shè)計(jì)以及相關(guān)治療性抗體的研發(fā)具有重要意義。然而，目前對(duì)特異B細(xì)胞的免疫應(yīng)答了解非常有限。
研究技術(shù)路線(xiàn)
近日，我校公共衛(wèi)生學(xué)院（深圳）陳耀慶課題組與校內(nèi)多個(gè)研究組，及中科院武漢病毒所和復(fù)旦大學(xué)通力合作，對(duì)康復(fù)新冠肺炎患者的記憶B細(xì)胞和漿細(xì)胞開(kāi)展了一系列研究。利用單細(xì)胞LIBRA-seq（BCR抗原特異細(xì)胞測(cè)序）測(cè)序技術(shù)，通過(guò)基因表達(dá)譜系的差異分析，研究人員發(fā)現(xiàn)一群獨(dú)特的活化性的記憶B細(xì)胞亞群，這群細(xì)胞高表達(dá)CD11c與CD95基因。該細(xì)胞亞群表達(dá)新冠免疫原特異的B細(xì)胞的比例顯著高于經(jīng)典的記憶B細(xì)胞亞群。進(jìn)一步針對(duì)抗原標(biāo)記細(xì)胞的抗體亞型分布分析發(fā)現(xiàn)，活化性記憶B細(xì)胞亞群含有高達(dá)55.2%比例的IgG及27.5%比例的IgA，遠(yuǎn)高于經(jīng)典的記憶性B細(xì)胞亞群12.0%比例的IgG與24.1%比例的IgA。表明CD11chiCD95hi活化性記憶B細(xì)胞亞群有可能在抗新冠體液免疫中扮演了重要角色。此外，研究結(jié)果揭示了新冠感染后康復(fù)者體內(nèi)配對(duì)BCR譜系的多樣性和新冠特異抗體重鏈及輕鏈的非隨機(jī)配對(duì)規(guī)律，有趣的是，研究人員還發(fā)現(xiàn)在不同康復(fù)期患者之間存在共享克隆抗體，其輕重鏈VJ基因相同，CDR3區(qū)域高度相似（>80%）。
由于VDJ重組和體細(xì)胞超頻突變，BCR多樣性可高達(dá)1013，若用常規(guī)流式分選和單細(xì)胞RT-PCR，工作量巨大且效率低下且。本文章中研究人員巧妙聯(lián)合LIBRA-seq與單細(xì)胞技術(shù)，利用抗原標(biāo)記量特異性，高達(dá)56%（23/41）的抗體經(jīng)ELISA鑒定為SARS-CoV-2 RBD,S1,NP陽(yáng)性抗體。在這一系列的RBD抗體中，通過(guò)生物學(xué)功能檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)其中RBD特異人源抗體C14646P3S在體外對(duì)SARS-CoV-2活病毒具有非常強(qiáng)的抑制病毒復(fù)制的能力，其PRNT50值為0.07μg/ml，具有發(fā)展成治療性抗體藥物的潛力。
綜上所述，研究人員利用高通量單細(xì)胞測(cè)序與LIBRA-seq技術(shù)發(fā)現(xiàn)了一群獨(dú)特的活化性記憶B細(xì)胞亞群(CD11chigh CD95high)，該群細(xì)胞具有高水平的抗原標(biāo)記量，對(duì)后續(xù)分析新冠B細(xì)胞應(yīng)答具有潛在價(jià)值。研究人員在分析了BCR頻譜后結(jié)合LIBRA-seq能高效篩選出新冠抗原特異性抗體，并得到一個(gè)新冠RBD高活性中和抗體（PRNT50=0.07μg/ml）。該研究對(duì)于在單個(gè)細(xì)胞水平洞察SARS-CoV-2感染后的B細(xì)胞免疫反應(yīng)具有重要的參考價(jià)值。
該研究成果于近日在Signal Transduction and Targeted Therapy雜志以長(zhǎng)文形式發(fā)表，論文題為“Rapid Isolation and Immune Profiling of SARS-CoV-2 Specific Memory B Cell in Convalescent COVID-19 Patients via LIBRA-seq”。陳耀慶教授為論文通訊作者，我校公共衛(wèi)生學(xué)院（深圳）博士生何兵、碩士生劉舒寧及博士生王媛媛為論文共同第一作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委面上項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金委新冠專(zhuān)項(xiàng)和深圳市重點(diǎn)研發(fā)等項(xiàng)目資助。
