在最近发表在《自然》（Nature）杂志上的一项研究中，研究人员使用鼻咽拭子和单细胞核糖核酸（RNA）测序（scRNAseq）来描述上呼吸道免疫细胞群的特征，以了解上呼吸道免疫记忆对呼吸道疾病（如 2019 年冠状病毒病（COVID-19））的影响。
背景介绍
血液样本分析是了解健康和疾病的临床和生理方面的常规方法。虽然这些分析有助于回答有关免疫反应和疾病的许多问题，但它们却忽略了在感染部位发现的一些重要信息。
许多人类病原体的主要感染部位是上呼吸道。然而，上呼吸道的免疫记忆对感染和疫苗衍生的保护性免疫至关重要，研究上呼吸道的免疫记忆一直是一项挑战。关于上呼吸道和次级淋巴器官生发中心的 T 细胞和 B 细胞免疫记忆的发展、维持、驻留和丰富程度，还有很多未知因素。
研究简介
在本研究中，研究人员首先考察了各种拭子和取样方案在分析上呼吸道免疫细胞群方面的可行性。为此，他们招募了 30 名健康成年人参与研究，并在一年内每月从他们身上采集鼻咽拭子样本。他们使用光谱流式细胞仪对这些拭子进行了评估。
研究人员根据鼻咽拭子可产生有活力的免疫细胞群这一发现，从 12 名已完成新冠病毒初次接种的供体身上采集了鼻咽拭子。在这 12 名捐献者中，有 7 人感染了突破性严重急性呼吸系统综合征冠状病毒 2（SARS-CoV-2）。
供体样本用于制备单细胞悬液，然后通过测序或 CITE-seq 和 scRNAseq 对转录组和表位进行细胞索引分析，以了解上呼吸道免疫细胞的多样性。
研究人员还对 B 细胞和 T 细胞受体的可变 (V)、多样性 (D) 和连接 (J) 基因片段进行了测序，以检测不同的免疫细胞类型和抗原特异性记忆细胞。研究人员还旨在确定几种 B 细胞群，如抗体分泌细胞、记忆 B 细胞和常驻记忆 B 细胞。
根据从鼻咽拭子中检测到的生殖中心淋巴细胞，研究人员推测成人腺样体中可能存在功能性生殖中心，鼻咽拭子可以通过腺样体的隐窝直接采集这些生殖中心淋巴细胞。
为了证实这一假设，他们通过鼻内窥镜观察了取样部位。他们还从腺样体和鼻腔上皮（更靠近健康人的下鼻甲中心）采集了鼻拭子。
他们使用光谱流式细胞仪和免疫分型技术进一步分析了通过内窥镜采集的细胞。他们还将这些结果与腺样体活检样本中获得的细胞进行了比较。
研究结果
研究发现，鼻咽拭子提供了近 500 万个有活力的免疫细胞，其中三分之一表达分化簇（CD）45，这是一种与受体相连的蛋白酪氨酸磷酸酶，存在于所有白细胞中。在不表达 CD45 的细胞中，主要类型是上皮细胞。
通过鼻咽拭子检测到的其他免疫细胞包括 B 细胞、细胞毒性和辅助性 T 细胞以及常驻记忆性 T 细胞。在上呼吸道检测到的所有免疫细胞群都是长期稳定的。
对接种新冠病毒疫苗的供体鼻咽拭子进行的 CITE-seq 和 scRNAseq 分析显示了多种免疫细胞群，包括调节性 T 细胞、CD4+ 或 T 辅助细胞、CD8+ 或细胞毒性 T 细胞、常驻记忆 T 细胞和记忆 B 细胞。
从以前感染过新型冠状病毒的人的咽拭子中发现了新型冠状病毒特异性 B 细胞和 T 细胞群，包括滤泡辅助性 T 细胞和分化的 B 细胞和 T 细胞。
从鼻咽拭子样本中检测到生发中心 T 滤泡辅助细胞和生发中心 B 细胞，表明成人体内存在功能性腺样体组织。腺样体是继发性淋巴腺，在儿童早期有助于免疫，在儿童晚期和成年后会慢慢萎缩和消失。然而，这些发现令人惊讶，因为它们表明腺样体组织在成年后仍保留一定的功能。
结论
研究结果表明，上呼吸道中存在着丰富多样的稳定免疫细胞，稳定的病毒特异性免疫记忆细胞的发育和持续存在为了解原发感染部位的免疫反应提供了线索，并突出了上呼吸道粘膜屏障组织在对各种病原体进行强有力的免疫防御中的作用。
