解锁新冠康复者 B 细胞秘密：揭秘记忆 B 细胞与抗体分泌细胞分化关键节点

为解决 B 细胞向 MBCs 和 ASCs 分化机制不明等问题，荷兰研究人员开展新冠康复者循环抗原特异性 B 细胞研究。结果发现相关分化关键节点及 MBCs 亚群。这为理解免疫反应、优化疫苗策略提供依据，值得科研读者一读。

　　

在人体的免疫系统中，B 细胞就像一支训练有素的 “特种部队”，它们在对抗病原体的战斗中发挥着至关重要的作用。当病原体入侵时，B 细胞会迅速做出反应，一部分 B 细胞会分化成记忆 B 细胞（MBCs），另一部分则会变成抗体分泌细胞（ASCs）。这些细胞分工明确，共同构筑起人体的免疫防线。记忆 B 细胞如同战场上的 “侦察兵”，能够记住曾经入侵过的病原体的特征，一旦相同的病原体再次来袭，它们就能迅速识别并发起攻击；而抗体分泌细胞则像是 “武器制造工厂”，源源不断地生产出抗体，这些抗体可以特异性地结合病原体，将其消灭。

然而，尽管 B 细胞在免疫过程中如此重要，科学家们对它们的了解却还远远不够。就像在黑暗中摸索前行的探险家，对于 B 细胞究竟是如何精确地分化为记忆 B 细胞和抗体分泌细胞的，这个过程中的关键机制是什么，目前仍然知之甚少。而且，在寻找能够作为最佳保护性和持久性免疫生物标志物的循环 B 细胞方面，也一直进展缓慢。这些问题就像一道道谜题，吸引着无数科研人员投身于相关的研究中。

为了揭开这些谜题，来自荷兰的研究人员进行了一项深入的研究。他们的研究成果发表在《Science Advances》期刊上，论文题目为《Phenotypic dissection of circulating antigen - specific B cells reveals distinct memory B cell subsets and activation states in convalescent COVID - 19 patients》。通过这项研究，研究人员发现了 CD43?CD71?IgG?活化 B 细胞亚群是抗体分泌细胞和记忆 B 细胞分化的关键节点。同时，他们还识别出了 IgG?记忆 B 细胞内的不同亚群，并且发现静息记忆 B 细胞（RMBCs）中的 CD95?亚群在识别大流行前抗原方面发挥着重要作用，这表明它们具有长期的记忆功能。这些发现对于我们理解 IgG?记忆 B 细胞和抗体分泌细胞的发育阶段有着重要的推动作用，也为后续的疫苗研发和临床监测提供了新的思路和方向。

在这项研究中，研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：首先是高维流式细胞术（spectral flow cytometry），它就像是一个 “细胞探测器”，能够同时检测多种细胞表面标志物，帮助研究人员更全面地了解细胞的特征；其次是无监督分析（unsupervised analysis），利用这种方法可以在大量复杂的数据中自动识别出不同的细胞群体，就像在一堆杂乱无章的拼图碎片中找到隐藏的图案；还有组合 B 细胞染色方法（combinatorial B cell staining approach），它可以同时在一个样本中识别出对多种不同抗原产生反应的 B 细胞，大大提高了研究效率。

接下来，让我们详细看看研究人员都取得了哪些具体的研究成果。

1. 康复期 COVID - 19 队列涵盖不同疾病严重程度的个体：研究人员收集了经历过 COVID - 19 的患者的外周血单个核细胞（PBMC）样本，这些患者包括轻度、中度、重度和危重症患者。同时，还纳入了健康供体作为对照。他们选择在疾病发作后的 11 至 20 周采集样本，这个时间点很关键，此时新冠病毒特异性 B 细胞的生发中心（GC）反应仍在进行，而记忆 B 细胞和抗体分泌细胞的形成已经开始了一段时间，就像是一场战斗进入了关键的相持阶段，研究人员可以通过这个时间点的样本，详细观察 B 细胞和抗体分泌细胞的发展情况。
2. 抗原特异性 B 细胞频率与疾病严重程度和抗原暴露时间相关：研究人员开发了一种 29 色的流式细胞术面板，并采用组合 B 细胞染色方法，同时检测针对多种抗原的 B 细胞反应，这些抗原既包括新冠病毒的刺突蛋白（S）、受体结合域（RBD）和核衣壳蛋白（NC），也包括流感病毒血凝素（HA）、呼吸道合胞病毒融合糖蛋白（RSV - F）和破伤风类毒素（TT）等大流行前遇到的病原体或疫苗的抗原。结果发现，与健康对照组相比，四个 COVID - 19 严重程度组的 S 和 RBD 特异性 B 细胞频率显著更高，而且重症或危重症患者的这些 B 细胞频率又明显高于轻症患者。这就好比在战斗中，面对更强大的敌人（更严重的疾病），免疫系统会派出更多的 “士兵”（特异性 B 细胞）来应对。此外，新冠病毒 S 特异性 B 细胞的频率明显高于其他非新冠病毒抗原，这也符合感染后 B 细胞反应的动力学，表明近期感染会引发更强烈的 B 细胞反应。
3. B 细胞表型异质性受抗原特性和抗原暴露时间的影响：通过对 23 种表面抗原进行无监督高维分析，研究人员识别出了 13 个主要的 B 细胞群体，并进一步细分为 26 个不同的亚群。在分析 “非幼稚 B 细胞” 时发现，DN2、IgM?记忆 B 细胞、IgA?记忆 B 细胞、IgG?记忆 B 细胞和 IgG?活化 B 细胞这五个主要群体，几乎涵盖了抗原特异性和非特异性 B 细胞中的大部分异质性。而且，新冠病毒抗原特异性 B 细胞表现出与正在进行的免疫反应相关的表型，与识别过去遇到的抗原的 B 细胞明显不同。随着疾病严重程度的增加，IgG?记忆 B 细胞亚群的频率显著增加，而反应性 IgM?记忆 B 细胞亚群的频率则相应减少。活化 B 细胞的频率也随着疾病严重程度的增加而增加，这些活化 B 细胞在新冠病毒蛋白特异性方面高度富集，很可能是正在进行的生发中心反应释放到循环中的细胞，它们就像是刚刚从战场上 “冲锋陷阵” 回来的士兵，还保持着高度的活性。
4. 大流行前和大流行后的抗原反应识别出不同的 IgG? B 细胞区室：为了深入了解 IgG?活化 B 细胞和 IgG?记忆 B 细胞之间的动态关系和异质性，研究人员进行了详尽的分析。他们创建了一个包含所有抗原特异性 IgG?活化 B 细胞和 IgG?记忆 B 细胞的复合数据集，并结合高变表面蛋白进行降维和聚类分析。结果发现，抗原特异性 IgG?记忆 B 细胞和活化 B 细胞可以分为三个离散的簇。簇 3 主要是 IgG?活化 B 细胞，并且只针对新冠病毒抗原特异性；簇 1 主要是对过去遇到的抗原产生反应的 “真正” 静息记忆 B 细胞，它们表现出更安静、更稳定的特征；簇 2 则是最近激活的记忆 B 细胞，它们在表型上处于簇 1 和簇 3 之间。这表明，从活化 B 细胞到静息记忆 B 细胞存在一个逐渐转变的过程，而这个过程可能是由 CD73 和 CD24 的表达变化来标记的。
5. 静息记忆区室是异质的，包含长寿命的记忆 B 细胞：进一步对 IgG?记忆 B 细胞进行聚类分析，发现可以分为静息记忆 B 细胞和活化记忆 B 细胞，其中静息记忆 B 细胞又可以细分为六个不同的簇。不同簇的记忆 B 细胞在表面蛋白表达上存在明显差异，例如 CD95、CD73、CD45RB 等。而且，对不同抗原特异性的静息记忆 B 细胞进行分析时发现，针对 TT、RSV - F 和 HA 抗原的 B 细胞，明显偏向于簇 1。这说明簇 1 中的记忆 B 细胞可能具有更长期的记忆功能，就像一群经验丰富的 “老兵”，即使时间过去了很久，仍然能够记得曾经遇到过的病原体。
6. 活化 B 细胞处于不同谱系的关键位置：研究人员发现活化 B 细胞可能是抗体分泌细胞的潜在前体，通过 FlowSOM 聚类分析，在抗体分泌细胞中识别出四个不同的群体，在 IgG?活化 B 细胞中也识别出三个群体。构建复合数据集并进行分析后发现，IgG?活化 B 细胞群体 C 在表型上与前浆母细胞 PB?最为相似，这意味着它可能倾向于分化为抗体分泌细胞；而 IgG?活化 B 细胞群体 A 和 B 在表型上更接近活化记忆 B 细胞，可能更倾向于分化为记忆 B 细胞。这就像是活化 B 细胞站在了一个十字路口，不同的 “选择” 会让它们走向不同的命运。

在讨论部分，研究人员总结了这些发现的重要意义。他们通过研究不同抗原特异性 B 细胞在抗原暴露后不同时间的组成，成功识别出了不同的 B 细胞表型，这些表型与记忆 B 细胞和抗体分泌细胞的产生密切相关。这不仅揭示了 IgG? B 细胞可以分为活化 B 细胞、活化记忆 B 细胞和静息记忆 B 细胞三个主要群体，还发现静息记忆 B 细胞中 CD95?CD73?CD24lo 表型的细胞高度富集了对多年甚至几十年前遇到的抗原的特异性反应，这表明这些细胞具有长期的记忆功能。此外，研究还发现活化 B 细胞可以根据 CD86 的表达，分为可能分化为抗体分泌细胞或记忆 B 细胞的不同亚群。

这些研究结果对于后续的研究有着重要的参考价值。在疫苗研发方面，监测这些 B 细胞亚群可以帮助评估免疫反应的质量，指导制定更有效的疫苗接种策略，例如确定最佳的加强免疫时间。在疾病研究方面，识别出区分活跃 B 细胞的标记，有助于发现具有未知特异性的 B 细胞，这对于研究自身免疫性疾病、肿瘤免疫以及应对未知病原体感染都有着重要的意义。就像为科研人员提供了一把把钥匙，帮助他们打开了一扇扇通往更深入了解免疫系统奥秘的大门。