揭秘 αβ T 细胞受体识别流感病毒跨株分子机制：为通用流感免疫防护点亮新希望

本文聚焦 CD8+ T 细胞对流感病毒的免疫反应，研究人员筛选 HLA-B35:01 限制的流感核蛋白（NP）418 - 426 （B35:01-NP418）表位，发现广泛交叉反应性 T 细胞。其交叉反应伴随抗原敏感性降低，相关研究为理解通用免疫防护机制提供关键线索。

　　

研究背景

CD8⁺ T 细胞在控制呼吸道病毒感染中意义重大，能减少疾病持续时间、改善疾病预后，对流感、呼吸道合胞病毒（RSV）和 COVID-19 等感染的恢复有积极作用。它可提供针对不同流感类型和变体以及 SARS-CoV-2 变体的广泛交叉免疫，基于此的疫苗有望实现跨株保护。然而，T 细胞靶向的病毒肽并非完全保守，流感病毒存在 CD8⁺ T 细胞逃逸现象，且免疫压力会促使病毒变异。因此，探究 αβ TCRs 对自然出现的病毒变体的广泛交叉识别机制，对理解通用免疫防护意义非凡。本研究以 HLA-B35:01 限制的 NP_{418 - 426} （B35:01-NP₄₁₈）表位为切入点，研究 αβ TCRs 的交叉反应性分子机制。

研究结果

1. 流感特异性 CD8⁺ T 细胞的广泛交叉反应性：研究针对 10 - 12 种 NP₄₁₈变体展开，通过生成 HLA-B35:01 四聚体并对体外扩增的多克隆细胞染色发现，HLA-B35:01/NP₄₁₈ CD8⁺ T 细胞在多数供体中存在，且交叉反应性呈异质性，部分变体周围聚集更多交叉反应细胞，表明多克隆交叉反应性记忆 T 细胞广泛存在。
2. 单 TCR 水平的交叉反应性：选取四个初级 HLA-B*35:01/NP₄₁₈⁺CD8⁺ T 细胞克隆，分析其 TCRαβ 序列，发现虽 V 基因使用和 CDR3 序列多样，但有共同特征。转导 Jurkat76（J76）细胞并检测激活情况，结果显示不同 TCR 对 NP₄₁₈变体的识别广度和模式各异，受 TCRαβ 特征影响。
3. TCR - HLA-B*35:01 - NP₄₁₈相互作用的功能亲和力和抗原敏感性：进行动力学肽剂量反应实验和表面等离子共振（SPR）分析，结果表明 TCR 特异性与 pHLA-I 亲和力相关，交叉反应性越高，HLA-B*35:01/NP₄₁₈亲和力越低。
4. 交叉反应性 HLA-B*35:01 - NP₄₁₈⁺CD8⁺ T 细胞反应对 CD8β 共受体结合的依赖性：构建 CD8β 结合缺陷的 HLA-B*35:01/NP₄₁₈单体，对初级 T 细胞系染色发现，无 CD8β 共受体结合时，交叉反应性显著降低，证实交叉反应性 T 细胞反应的低亲和力。
5. NP₄₁₈的突变分析和 TCR 激活的要求：对 NP4 表位进行丙氨酸替代扫描，发现 p5 是 TCR 识别的关键位点，不同 TCR 对肽序列改变的耐受性不同，体现出 TCR - HLA-B*35:01 - NP₄₁₈识别模式的差异。
6. 初级 HLA-B*35:01/NP₄₁₈特异性 CD8⁺ T 细胞克隆的细胞因子和多功能特性：通过细胞内细胞因子染色（ICS）检测初级 T 细胞克隆对不同 NP 变体的细胞因子产生情况，结果显示不同克隆对特定 NP 变体产生细胞因子的水平不同，其功能特性与抗原识别模式相符。
7. NP₄₁₈变体在 HLA-B*35:01 结合凹槽中的相似构象：解析 HLA-B*35:01 呈递 5 种 NP₄₁₈肽的结构，发现变体在结合凹槽中构象相似，锚定残基定位肽段，使中央部分向外展示，不同病毒株的差异残基从特定位置突出。
8. D1 和 3180 TCRs 交叉反应的不同机制：解析 3180 TCR 和 D1 TCR 分别与 HLA-B35:01 呈递不同 NP 变体的复合物结构，发现二者与 HLA-B35:01/NP 结合的整体模式相似，但精细定位和 CDR 环布局不同。3180 TCR 通过 CDR3β 与肽段形成 β 片层样对齐和静电相互作用实现交叉反应；D1 TCR 通过多个 CDR 环与肽段骨干和 p5-K 侧链相互作用，对 p5-K 的结合方式影响其对变体的耐受性。

研究讨论

本研究发现 HLA-B*35:01⁺个体中存在高度免疫显性且交叉反应的流感特异性 CD8⁺ T 细胞反应，可识别多种流感 A NP₄₁₈变体。明确了 αβ TCRs 识别流感病毒跨株的分子机制，即 TCR 通过容忍抗原肽替换并维持一定 pHLA 亲和力来实现交叉识别。不同 TCR 以不同方式与多种表位相互作用，避免与高变残基接触，与不变残基特异性结合，与变体残基形成允许性接触。这些研究结果为理解 T 细胞对流感病毒的免疫反应提供了重要依据，对开发通用流感疫苗和应对其他病毒感染具有重要参考价值。同时，研究也指出未来可利用新兴免疫技术进一步深入研究相关机制。