文献解读-基于JPT肽池的SARS-CoV-2与普通感冒冠状病毒交叉反应性CD4+ T细胞鉴定及功能亲和力研究

近年来，关于T细胞对严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型（SARS-CoV-2）的免疫反应研究逐渐深入。有研究表明，在未接触过SARS-CoV-2的个体中存在针对该病毒的T细胞免疫反应，这可能是由于普通感冒冠状病毒（CCCs）特异性T细胞的交叉识别所致。然而，真正的T细胞交叉反应性，即单个T细胞受体（TCR）识别多种不同的肽-MHC配体的能力，在SARS-CoV-2的背景下尚未被证实。

“Functional characterization of CD4+ T cell receptors crossreactive for SARS-CoV-2 and endemic coronaviruses”旨在利用病毒特异性T细胞功能扩增平台（ViraFEST），在康复期COVID-19患者（CCPs）和未接触过SARS-CoV-2的捐赠者中，识别针对SARS-CoV-2和CCCs刺突蛋白（S蛋白）的交叉反应性T细胞受体（TCR）克隆型。通过确认SARS-CoV-2/CCC交叉反应性并评估其功能亲和力，以期深入理解交叉反应性T细胞在COVID-19患者中的免疫机制和临床影响。

实验方法

1. 样本收集与处理：

CCPs样本：来自COVID-19康复患者，通过鼻拭子PCR测试确认SARS-CoV-2感染，症状轻微且未住院。

未暴露捐赠者（PCs）样本：在SARS-CoV-2流行前（2017年至2019年）收集。

使用Ficoll-Paque PLUS梯度离心法从白细胞分离产品或全血中分离外周血单核细胞（PBMCs），并保存在-140°C。

2. ViraFEST平台应用：

利用ViraFEST平台检测CCPs和PCs外周血中的特异性T细胞反应。该平台通过10天的T细胞培养，结合相关抗原进行特异性抗原记忆T细胞反应和TCR的识别。

使用覆盖SARS-CoV-2 S蛋白和四种已知CCC（HCoV-NL63, HCoV-OC43, HCoV-229E, HCoV-HKU1）S蛋白的重叠肽池刺激CD4+ T细胞。

3.TCR克隆与转染：

通过单细胞TCR测序识别TCR的α链和β链序列。

将完整的TCR基因块克隆到CD4过表达的Jurkat NFAT-荧光素酶报告系统中，该系统通过NFAT激活定量读取TCR参与的强度，即功能亲和力。

4.肽刺激与细胞因子染色：

使用JPT提供的SARS-CoV-2 S、HCoV-NL63 S，阳性对照（货号PM-CEFX-3）或无肽刺激的CCPs和PCs的PBMCs进行体外培养。

培养后，通过细胞内细胞因子染色检测IL-2和IFN-γ的产生。

5. 数据分析与统计：

使用严格的算法识别抗原特异性TCR克隆型。

通过比较SARS-CoV-2 S和CCC S肽刺激下的TCR扩展频率，评估交叉反应性TCR的功能亲和力。

实验结果

1. 交叉反应性T细胞的存在：

在65%的CCPs和未暴露捐赠者中检测到能够交叉识别SARS-CoV-2和至少一种其他CCC S蛋白的记忆CD4+ T细胞克隆型。

多个捐赠者之间共享了这些TCRs，表明存在公共TCR克隆型。

2. 功能亲和力分析：

交叉反应性T细胞在体外相对于单特异性CD4+ T细胞显示出显著受损的SARS-CoV-2特异性增殖能力，这与它们对SARS-CoV-2的较低功能亲和力一致。

使用Jurkat报告细胞系确认了交叉反应性TCR对SARS-CoV-2和HCoV-NL63 S肽的功能亲和力，发现SARS-CoV-2特异性TCR的功能亲和力显著低于HCoV-NL63特异性TCR。

3. 抗原表位鉴定：

通过肽滴定实验鉴定了交叉反应性TCR识别的具体表位，发现这些表位位于SARS-CoV-2和HCoV-NL63 S蛋白的保守区域。

某些交叉反应性TCR识别相同的保守免疫优势表位，表明这些表位可能是设计通用冠状病毒疫苗的潜在靶点。

4. 未暴露捐赠者中的交叉反应性T细胞：

在未暴露于SARS-CoV-2的捐赠者中也检测到了交叉反应性记忆CD4+ T细胞，表明这些克隆型在COVID-19大流行前已存在。

这些交叉反应性T细胞在体外抗原刺激下能够功能扩展，表明它们具有抗原特异性扩展能力。

本研究首次在SARS-CoV-2背景下证实了真正的T细胞交叉反应性，即单个TCR克隆型能够识别SARS-CoV-2和CCC S蛋白。交叉反应性T细胞在未暴露捐赠者和COVID-19康复患者中均存在，但它们对SARS-CoV-2的功能亲和力较低，这可能是由于抗原印记现象导致的。这些发现不仅加深了我们对T细胞介导的SARS-CoV-2免疫反应的理解，还为未来冠状病毒疫苗的设计提供了重要参考，提示通过针对保守表位的疫苗设计可能诱导更广泛的交叉保护性免疫反应。本研究中JPT提供的覆盖SARS-CoV-2 S蛋白和四种CCC S蛋白的重叠肽池，作为特异性抗原刺激CD4+ T细胞，使得研究人员能够准确识别和扩增出针对这些病毒的特异性T细胞。

JPT作为多肽生产专家，可以提供各种不同形式的SARS-CoV-2肽池：