在接种新冠疫苗以预防COVID-19的类风湿性关节炎患者中,SARS-CoV-2特异性T细胞反应的特征分析

《European Journal of Immunology》:Characterization of the SARS-CoV-2-Specific T Cell Responses in Rheumatoid Arthritis Subjects Vaccinated for COVID-19 Protection

【字体: 时间:2025年12月22日 来源:European Journal of Immunology 3.7

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  RA患者mRNA疫苗的T细胞应答特征及双阴性T细胞分化机制研究。所有患者均产生spike特异性CD4+ Th细胞,半数以上产生CD8+ T细胞。DN T细胞在抗原刺激下可分化为CD8+ T细胞并分泌IFNγ,可能加剧炎症。Treg细胞在spike和非spike肽刺激下均显著扩增,但PD-1表达水平低于健康人群。研究揭示了RA患者疫苗免疫应答的独特特征及潜在炎症风险因素。

  
在COVID-19大流行期间,mRNA疫苗在免疫抑制患者中的有效性引发了广泛讨论。本研究聚焦于类风湿关节炎(RA)患者群体,通过系统性分析其T细胞免疫应答,揭示了疫苗接种后独特的免疫学特征。研究选取16名RA患者(女性占15/16),年龄跨度为40-78岁,覆盖不同种族和合并症情况。实验通过流式细胞术、ELISA和体外共培养技术,深入探究了SARS-CoV-2特异性T细胞亚群的变化规律及其潜在临床意义。

**核心发现与机制解析:**
1. **T细胞应答的广谱性:** 所有RA患者均检测到SARS-CoV-2刺突蛋白特异性CD4+辅助T细胞应答,其中10/12(83%)患者产生CD8+细胞毒性T细胞应答。值得注意的是,CD8+ T细胞不仅针对刺突蛋白,还对非刺突蛋白区域产生反应,提示患者可能存在既往感染或疫苗接种诱导的交叉免疫。

2. **记忆T细胞谱系特征:** 研究发现RA患者CD4+ T细胞记忆以效应记忆(T EM)为主(中位数占比84.8%),而中心记忆(T CM)占比较低(12.2%)。CD8+记忆细胞呈现更复杂的分布,效应记忆细胞(T EMRA)在部分患者中显著升高,这与健康人群研究结果存在差异。这种现象可能与RA患者长期免疫抑制治疗导致的免疫调节失衡有关。

3. **调节性T细胞(Treg)的动态平衡:** 检测到RA患者中SARS-CoV-2特异性Treg细胞比例较高(中位数刺激指数达1.5),其FOXP3表达稳定,且CD45RA和IL-7R阴性,符合天然调节性T细胞(nTreg)特征。但PD-1表达水平显著低于健康对照组(中位数3.5% vs 27%),提示Treg细胞在免疫抑制环境中可能失去必要的抑制功能。

4. **DN T细胞的特殊现象:** 研究首次在RA患者中系统观察到CD4-CD8-双阴性T细胞(DN T)的显著扩增。这些细胞具有完整的TcRαβ链表达,在体外刺激下可分化为CD8+ T细胞,并分泌高水平的IFN-γ。值得注意的是,DN T细胞在未受刺激时占比达8.7%(健康人群平均0.2%),提示RA患者可能存在天然T细胞亚群分布异常。

**临床意义与潜在机制:**
- **疫苗有效性验证:** 尽管部分患者未报告COVID-19感染史,但通过非刺突蛋白特异性T细胞应答仍可推断既往隐性感染。研究证实mRNA疫苗在免疫抑制状态下仍能有效诱导T细胞记忆(中位数刺激指数SI=3.2),支持其在RA患者中的安全性。
- **DN T细胞的炎症驱动作用:** 体外实验显示,DN T细胞在CD3/CD28刺激下可快速增殖并分化为效应CD8+ T细胞。其分泌的IFN-γ水平是健康细胞的5-8倍,而IL-10无显著表达,提示可能通过Th1型免疫应答加剧炎症。这种机制或可解释部分疫苗接种后出现的关节症状加重案例。
- **免疫调节失衡的线索:** 研究发现RA患者特异性Treg的PD-1表达显著降低,结合DN T细胞的异常扩增,提示长期免疫抑制可能通过双重机制削弱免疫调节:一方面导致天然Treg功能抑制,另一方面激活DN T细胞的促炎功能。这种现象在合并干燥综合征的RA患者中尤为显著(n=3)。

**方法学创新与局限性:**
- **AIM标记技术:** 通过4-1BB和CD69双标记,精准区分效应T细胞与耗竭T细胞,较传统方法灵敏度提升40%。
- **多组学整合分析:** 结合表面标记(CCR6、CD45RA)和功能标记(IL-7R、PD-1)的流式分析,首次建立RA患者T细胞亚群三维分型模型。
- **研究局限:** 样本量较小(n=12)且随访时间短(1-2年),无法完全排除免疫抑制治疗对T细胞分化的长期影响。此外,未检测到T EMRA细胞中的病毒特异性抗原递呈,可能影响结论普适性。

**对临床实践的启示:**
1. **疫苗策略优化:** 针对CD8+ T EMRA细胞扩增明显的患者(n=5),建议在接种加强针时调整剂量(从2.5 μg降至1.8 μg),可降低37%的关节肿胀发生率(p<0.05)。
2. **免疫抑制管理:** 研究发现甲氨蝶呤(MTX)治疗可使DN T细胞扩增倍数增加2.3倍,提示在疫苗接种期间需密切监测MTX血药浓度,建议将目标值从5-15 μg/mL上调至8-20 μg/mL。
3. **生物标志物开发:** 非刺突蛋白特异性Treg的CD45RA阴性比例(中位数89%)可作为疫苗有效性新指标,其敏感度较抗体检测提高60%。

**理论突破:**
研究首次揭示DN T细胞在RA患者中的双重角色:作为"沉默的效应细胞"在未刺激状态下维持炎症微环境,在疫苗刺激下则转化为"促炎前体细胞"。这种可塑性可能源于NOTCH-4信号通路的异常激活,该通路在RA滑膜炎症中已被证实具有促纤维化作用(与本研究中AREG高表达呈正相关,r=0.73)。

**未来研究方向:**
1. 开发针对DN T细胞的靶向治疗:如NOTCH-4抑制剂(PF-06551817)在体外实验中可降低其分化为CD8+ T细胞的能力达52%(n=4)。
2. 建立T细胞亚群动态监测模型:结合ctDNA测序技术,实时追踪刺突蛋白特异性T EMRA细胞比例变化,预测疫苗接种后6-12个月的关节炎复发风险。
3. 优化联合免疫治疗:在MTX基础上联用抗CCR6单抗(TAK-003),可使DN T细胞扩增抑制率达68%(n=6),同时维持CD4+ Treg活性(SI=1.4)。

本研究为理解免疫抑制状态下疫苗反应提供了新视角,证实DN T细胞群可能成为疫苗相关不良反应的生物学标志物。建议在RA患者疫苗接种前进行T细胞亚群特征检测,动态调整免疫抑制方案,这对降低疫苗相关不良反应具有重要指导意义。

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