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公共卫生学院(深圳)陈耀庆课题组发现新冠免疫原特异的B细胞新亚群


稿件来源:公共卫生学院(深圳) | 编辑:谈荣钰、王冬梅 | 发布日期:2021-05-21 | 阅读次数:


       目前,全球已有超过1.6亿人确诊感染新型冠状病毒肺炎,超过340万死亡,严重危害全球公众健康。体液免疫应答抗是抵抗新冠病毒感染主力军之一,探究新冠病毒感染康复者体液免疫的应答机制,特别是新冠病毒特异的B细胞免疫应答情况,对新冠疫苗的设计以及相关治疗性抗体的研发具有重要意义。然而,目前对特异B细胞的免疫应答了解非常有限。

研究技术路线

 

       近日,我校公共卫生学院(深圳)陈耀庆课题组与校内多个研究组,及中科院武汉病毒所和复旦大学通力合作,对康复新冠肺炎患者的记忆B细胞和浆细胞开展了一系列研究。利用单细胞LIBRA-seq(BCR抗原特异细胞测序)测序技术,通过基因表达谱系的差异分析,研究人员发现一群独特的活化性的记忆B细胞亚群,这群细胞高表达CD11c与CD95基因。该细胞亚群表达新冠免疫原特异的B细胞的比例显著高于经典的记忆B细胞亚群。进一步针对抗原标记细胞的抗体亚型分布分析发现,活化性记忆B细胞亚群含有高达55.2%比例的IgG及27.5%比例的IgA,远高于经典的记忆性B细胞亚群12.0%比例的IgG与24.1%比例的IgA。表明CD11chiCD95hi活化性记忆B细胞亚群有可能在抗新冠体液免疫中扮演了重要角色。此外,研究结果揭示了新冠感染后康复者体内配对BCR谱系的多样性和新冠特异抗体重链及轻链的非随机配对规律,有趣的是,研究人员还发现在不同康复期患者之间存在共享克隆抗体,其轻重链VJ基因相同,CDR3区域高度相似(>80%)。

       由于VDJ重组和体细胞超频突变,BCR多样性可高达1013,若用常规流式分选和单细胞RT-PCR,工作量巨大且效率低下且。本文章中研究人员巧妙联合LIBRA-seq与单细胞技术,利用抗原标记量特异性,高达56%(23/41)的抗体经ELISA鉴定为SARS-CoV-2 RBD,S1,NP阳性抗体。在这一系列的RBD抗体中,通过生物学功能检测,发现其中RBD特异人源抗体C14646P3S在体外对SARS-CoV-2活病毒具有非常强的抑制病毒复制的能力,其PRNT50值为0.07μg/ml,具有发展成治疗性抗体药物的潜力。

       综上所述,研究人员利用高通量单细胞测序与LIBRA-seq技术发现了一群独特的活化性记忆B细胞亚群(CD11chigh CD95high),该群细胞具有高水平的抗原标记量,对后续分析新冠B细胞应答具有潜在价值。研究人员在分析了BCR频谱后结合LIBRA-seq能高效筛选出新冠抗原特异性抗体,并得到一个新冠RBD高活性中和抗体(PRNT50=0.07μg/ml)。该研究对于在单个细胞水平洞察SARS-CoV-2感染后的B细胞免疫反应具有重要的参考价值。

       该研究成果于近日在Signal Transduction and Targeted Therapy杂志以长文形式发表,论文题为“Rapid Isolation and Immune Profiling of SARS-CoV-2 Specific Memory B Cell in Convalescent COVID-19 Patients via LIBRA-seq”。陈耀庆教授为论文通讯作者,我校公共卫生学院(深圳)博士生何兵、硕士生刘舒宁及博士生王媛媛为论文共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金委面上项目、国家自然科学基金委新冠专项和深圳市重点研发等项目资助。

 

       论文链接:https://www.nature.com/articles/s41392-021-00610-7

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