SARS-CoV-2 Omicron B.1.1.529感染中免疫印记对转录组响应的调控机制研究

【编辑推荐】本研究通过总RNA测序（RNA-seq）揭示SARS-CoV-2 Omicron B.1.1.529感染期间，免疫印记（感染或疫苗接种）显著调控转录组响应：未感染个体（Group A）展现1,526个差异表达基因（DEGs），而既往感染（Group B）和疫苗接种（Group C）个体分别仅27和7个DEGs，提示免疫印记可抑制干扰素刺激基因（ISGs）激活。该研究为优化疫苗策略提供了关键转录组证据。

　　

ABSTRACT

研究通过总RNA测序（RNA-seq）解析SARS-CoV-2 Omicron B.1.1.529感染期间，免疫印记（自然感染或疫苗接种）对转录组响应的调控作用。感染初发组（Group A）在急性期表现出1,526个差异表达基因（DEGs），显著高于既往感染组（Group B，27个DEGs）和疫苗接种组（Group C，7个DEGs）。关键发现包括：干扰素刺激基因（ISGs）表达呈梯度下降（Group A>B>C，log₂值10.19>8.91>7.33，P=4.27×10^?5），且疫苗接种组显著下调DNA代谢通路。研究首次在人群普遍暴露背景下捕获初发感染者的转录组特征，为免疫印记的转录调控提供直接证据。

INTRODUCTION

转录组分析是解析宿主对病原体响应的核心工具。既往研究表明，SARS-CoV-2感染后的基因表达模式受免疫印记状态影响，但基于总RNA-seq的免疫印记效应研究仍存空白。本研究创新性地对比三组人群（初发感染、既往感染、疫苗接种）在Omicron B.1.1.529急性感染期的转录组差异，重点关注先天免疫通路尤其是ISGs的动态变化。

MATERIALS AND METHODS

研究队列：12例PCR确诊Omicron感染者（5例初发/3例既往感染/4例疫苗接种），采集急性期（T1）和恢复期（T2）样本。通过化学发光免疫分析（CLIA）确认免疫状态，熔解曲线分析鉴定病毒株。
实验方法：白细胞层RNA提取→Ion Torrent S5 Plus测序→转录组分析软件（TAC 4.0.2.15）处理数据（阈值：|log₂FC|>2，P<0.05）。差异基因通过GSEA和Enrichr进行通路富集分析。

RESULTS

DEGs特征：初发感染组DEGs数量超既往感染组56倍（1,526 vs 27），且ISGs表达强度显著分层（Group A：MX1/IFI6等高表达；Group C：91个基因下调，主要涉及DNA代谢）。
通路分析：

• 初发感染组：富集于干扰素α/γ响应（FDR<0.01）、炎症反应（如TNF-α/NF-κB）。
• 疫苗接种组：胆固醇生物合成通路（WP197）下调（combined score=212.57）。
  免疫印记效应：疫苗接种组表现出独特的转录抑制模式，而既往感染组保留部分干扰素响应能力（如补体激活通路combined score达3,428.37）。

DISCUSSION

研究揭示免疫印记可显著抑制Omicron感染时的转录组激活：

1. 初发感染：广泛激活ISGs和炎症通路，与既往报道的"细胞因子风暴"风险一致；
2. 疫苗接种：代谢通路抑制可能反映免疫记忆细胞的快速动员，但需单细胞测序（scRNA-seq）验证；
3. 临床意义：免疫印记虽降低转录组响应强度，但未影响病毒清除效率（各组Ct值无统计学差异）。

结论

该研究首次通过总RNA-seq证实，SARS-CoV-2免疫印记（自然感染或疫苗接种）可重塑宿主转录组响应模式：初发感染者呈现"全基因组激活"，而免疫印记个体表现为"精准调控"。这一发现为疫苗优化和免疫预测提供了分子层面的新见解。