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川崎病的免疫细胞“地☂图”

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持续高热、结膜炎、皮疹、淋巴结肿大,如果您家宝宝出现这些症状,那么一定要警惕。这可能不是普通的感冒发烧,而是危害性更大的小儿皮肤黏膜淋巴结综合征。这种疾病是1967年由日本医师川崎富作首先报道的,因此也常被称为川崎病。

川崎病是一种急性全身性血管炎,多发于6个月至5岁的幼龄儿童。如果治疗不及时,川崎病有可能导致冠状动脉损伤并留下后遗症。川崎病的主要治疗手段是大剂量静脉注射免疫球蛋白,可有效降低冠状动脉损伤的发生率。

已有的研究表明,川崎病与遗传因素和感染都有关系。在遗传易感的儿童中,未知的感染原可能会促发过度的免疫反应,导致血管壁的炎症和损害。但是,迄今为止对川崎病的病因还没有定论。正因为如此,目前对川崎病的诊断还主要依靠医生对临床症状的判断,极易发生误诊漏诊,耽误最佳治疗时机。另外,还有少部分患儿对免疫球蛋白治疗无反应。因此寻找川崎病的及时诊断方法和新的治疗方法仍然十分必要。

免疫系统的异常活化是川崎病的重要特征,所以科学家可以从免疫系统中寻找川崎病的诊断标志物和药物靶标。但是,免疫系统是一个包含多种细胞类型的复杂系统。大致说来,这些免疫细胞可以分为两类:固有免疫细胞和适应性免疫细胞。固有免疫细胞可快速识别多种病原体,但缺乏特异性,包括中性粒细胞、单核细胞和NK细胞等。而适应性免疫细胞可以形成不同的细胞受体,每种受体只识别特定的抗原,包括B细胞、T细胞等。这些细胞类型又可以细分为不同的亚类或处于不同的状态。

传统的实验方法要对每一种细胞类型、每一种潜在的标志物进行测试,效率非常低。最近,单细胞测序技术的快速发展,使得科学家可以同时获得全部免疫细胞类型及其状态,极大提高了解析免疫系统的效率。

近日,中国科学院上海营养与健康研究所王振青年研究员、李亦学研究员团队和上海市儿童医院黄敏教授团队合作,采用单细胞转录组测序的方法,完成了川崎病外周血单细胞免疫图谱的绘制工作。通过收集免疫球蛋白治疗前后的川崎病及正常儿童的外周血样本,研究人员全面揭示了川崎病发病及治疗过程中外周血单个核细胞(包括单核细胞、B细胞、T细胞、NK细胞等)及其亚型的动态变化规律(图1)。

川崎病的免疫细胞“地☂图” 生活头条 第1张

图1. 川崎病治疗前后及健康对照的外周血单细胞免疫图谱

研究人员发现,单核细胞是川崎病免疫基因表达失调的重要来源,包括了许多在川崎病中上调的细胞因子和药物靶标,如免疫球蛋白受体、IL1B、TNF等。在B细胞中,具有抗体分泌能力的浆细胞比例在治疗后显著上升;同时伴随B细胞受体的特异性克隆扩增和IgG/IgA比例上升,提示川崎病在治疗后可能产生了特异性抗体(图2A)。在川崎病中,具有细胞杀伤能力的CD8 T细胞,特别是记忆CD8 T细胞比例显著低于对照,提示CD8 T相关细胞的比例是川崎病的重要风险因素。同时,CD8 T细胞受体在治疗后也出现了特异性克隆扩增,说明川崎病的恢复与针对特定抗原的适应性免疫有关(图2B)。

川崎病的免疫细胞“地☂图” 生活头条 第2张

图2. 川崎病治疗过程中B细胞受体(A)和T细胞受体(B)的克隆扩增

这项成果就像是为进一步探索川崎病的发病和治疗机制绘制了一份较为详细的免疫细胞“地图”。特别是适应性免疫细胞受体的鉴定,为搜捕川崎病的病原体“元凶”提供了重要的武器。

来源:中国科学院上海营养与健康研究所

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