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为探究接种疫苗后抗原特异性 T 细胞转录组变化及命运，研究人员对重组带状疱疹疫苗（RZV）展开研究，发现记忆 CD4+T 细胞有独特转录组变化，对理解免疫反应意义重大。
在免疫的奇妙世界里，疫苗就像一个个训练有素的 “侦察兵”，当它们进入人体后，会迅速激活免疫系统，尤其是让抗原特异性 T 细胞快速 “行动” 起来。在疫苗接种后的最初几天，抗原特异性 T 细胞会大量增殖，之后一部分会转化为记忆 T 细胞，这些记忆 T 细胞就像是免疫系统的 “记忆小卫士”，时刻准备着在病原体再次入侵时，迅速做出反应，保护我们的身体免受疾病侵害。
然而，目前科学家们对于接种疫苗后抗原特异性 T 细胞的转录组变化（简单来说，转录组变化就是细胞内基因表达的 “动态剧本” 改变，它决定了细胞的功能和行为）以及记忆 T 细胞的命运，了解还十分有限。就像在黑暗中摸索，很多问题还没有答案。比如，再次接种疫苗会对记忆 T 细胞产生怎样的影响？它们的转录组会发生变化吗？这些变化又会如何影响免疫反应？而且，记忆 T 细胞在重新激活后，是否会失去自我更新的能力，变成其他类型的细胞？这些未知就像一团迷雾，笼罩着免疫研究的领域。
为了揭开这些谜团，来自美国 Benaroya Research Institute at Virginia Mason 等机构的研究人员，开展了一项针对重组带状疱疹疫苗（RZV，一种含有重组水痘 - 带状疱疹病毒糖蛋白 E（gE）和佐剂的疫苗，能有效预防带状疱疹）的研究。他们的研究成果发表在《Nature Communications》上，为我们带来了许多重要的发现。
研究人员用到的主要关键技术方法包括：招募特定 HLA（人类白细胞抗原） - DRB101:01、DRB104:01、DRB104:04 或 DRB107:01 的健康个体作为样本队列；采用四聚体引导的抗原表位作图（TGEM）技术来识别 VZV gE 的 MHC II 类限制性肽抗原表位；通过四聚体激活试验追踪 VZV gE 特异性细胞的频率和表型变化；运用单细胞 RNA 测序来表征单个 VZV gE 特异性 CD4+T 细胞的 TCR（T 细胞受体）和转录组；借助多种生物信息学分析方法，如差异基因表达分析、T 细胞转录组降维聚类和轨迹分析等，对数据进行深入挖掘。
下面来看看具体的研究结果：
- VZV gE 表位特异性 T 细胞的频率和表型：研究人员通过四聚体激活试验，对 7 名健康参与者在接种疫苗前后不同时间点的 VZV gE 特异性 CD4+T 细胞进行追踪。结果发现，接种疫苗后，VZV gE 特异性 CD4+T 细胞的频率显著增加，在接种第一剂疫苗后的第 14 天达到峰值，之后有所下降，在接种第二剂疫苗后又再次上升。而且，这些细胞的表面表型也发生了变化，例如 CXCR5+细胞的百分比在第 14 天显著增加，CCR4+细胞的百分比在第 365 天显著下降，同时，激活标记物 CD38、PD - 1 和 ICOS 在每次接种疫苗后的第 14 天都会显著上调，这表明这些细胞在接种疫苗后被激活，并且在接种一年后，仍然保留着激活的 “记忆”。
- gE 特异性 T 细胞的 TCR 使用和 TCR 多样性：通过单细胞 RNA 测序，研究人员对 VZV gE 特异性 CD4+T 细胞的 TCR 进行分析。他们发现，在个体内，不同时间点的 T 细胞存在相同的 TCRαβ 克隆型；不同个体之间也存在共享的 TCRαβ 克隆型，并且某些 TCR 的使用具有明显的偏好性。此外，虽然接种疫苗后记忆 T 细胞的克隆型持续存在，但 gE 特异性 TCR 的多样性在第 365 天相比第 0 天有所增加，这意味着低克隆型频率的记忆 T 细胞在接种疫苗后有更明显的扩增。
- 接种前后的差异基因表达：研究人员对相同 TCR 克隆型的 VZV gE 特异性 CD4+T 细胞在接种疫苗前后的转录组进行分析。结果显示，接种疫苗后，与 T 细胞激活、共刺激、迁移、分化以及 T 细胞反应负调控相关的基因表达发生了变化。例如，在接种第一剂疫苗后的第 14 天，与 T 细胞激活和共刺激相关的基因 ICOS、CD99 等上调，同时与 T 细胞反应负调控相关的基因 CTLA4、BTLA 等也上调。而且，通过激活指数分析发现，接种疫苗后 T 细胞的激活指数增加，并且在第 365 天仍然高于第 0 天，这表明接种疫苗后的 T 细胞处于持续激活状态。
- 记忆 VZV gE 特异性 CD4+T 细胞的通路：利用 Monocle 3 对 VZV gE 特异性 CD4+T 细胞的转录组进行分析，发现这些细胞在接种疫苗前后可以分为不同的簇。接种前（第 0 天）的细胞主要位于簇 1，而接种后第 14、60 和 74 天的细胞分布在簇 2、3 和 4，第 365 天的细胞主要位于簇 5。不同簇的细胞具有不同的基因表达特征，例如簇 1 的基因与细胞静止相关，簇 5 的基因与 T 细胞稳态和多功能性相关。同时，研究还发现记忆 T 细胞在接种疫苗后会发生转录组的变化，并且从簇 1 经过簇 2 和 3 向簇 4 或 5 转变，这表明抗原特异性 TTM（过渡记忆 T 细胞）细胞在再次遇到同源抗原时，对维持免疫反应起着重要作用。
综合研究结论和讨论部分，这项研究有着重要的意义。研究人员在单细胞水平上对 RZV 接种后 VZV gE 表位特异性 CD4+T 细胞的反应进行了深入研究，发现记忆 T 细胞在接种疫苗后能够大量扩增，并且在一年后仍有较高比例的 T 细胞具有与接种前记忆 T 细胞相同的 TCR 克隆型，这强调了预先存在的记忆 T 细胞在维持长期免疫记忆中的核心作用。此外，研究还发现接种疫苗后的 T 细胞转录组发生了明显变化，这可能会影响它们对同源免疫原的反应。同时，研究中还鉴定出了公共的 TCR 元克隆型，这为研究 TCR 库和免疫反应提供了新的视角。不过，该研究也存在一些局限性，比如四聚体激活试验可能无法检测到低亲和力的抗原特异性 T 细胞，样本量较小等。但总体而言，这项研究为理解重组疫苗诱导的免疫反应机制提供了重要依据，对开发更有效的疫苗和免疫治疗策略具有重要的指导意义。
