由抑制肺部炎症的细胞驱动的对结核病再感染的免疫保护

人体抵抗肺结核的第一道防线涉及到抑制肺部炎症而不是激活它的免疫细胞。这些发现指出了改进现有但相对无效的结核病疫苗的方法。

　　

匹兹堡大学、麻省理工学院拉贡麻省总医院和哈佛大学的科学家今天在《免疫》杂志上报道说，人体抵抗肺结核(TB)的第一道防线涉及抑制而不是激活肺部炎症的免疫细胞。

这项研究表明，抗感染白细胞的一个子集，称为CD4 T细胞，通过在肺组织内创造一个抗炎环境来保护肺部免受再次感染，而不是分泌直接杀死入侵的结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis，简称Mtb)，即导致结核病的细菌。

这一意外发现补充了先前关于保护性免疫T细胞在控制结核病感染中的作用的研究，并指出了改进现有结核病疫苗的方法。

“我们的研究表明，一种疫苗可以诱导‘正确’的CD4 T细胞，在感染时迅速限制炎症，这可能是提供持久免疫力的关键，”高级和通讯作者JoAnne Flynn博士说，他是皮特大学微生物学和分子遗传学的杰出教授和主席。

尽管结核病在美国几乎被根除，但据估计，2022年全球仍有1060万人罹患结核病。结核病在东南亚、非洲和西太平洋地区仍然特别流行和致命，这些地区经常发生疫情，人们经常多次接触结核分枝杆菌，即使在最初的感染被治愈之后也是如此。

结核分枝杆菌感染通常伴有持续咳嗽、极度疲惫和发烧等症状，并可引起肺部炎症和疤痕。然而，尽管这种疾病给公共卫生造成了巨大负担，但它尚未被根除——这主要是由于现有的卡介苗(Bacille Calmette-Guerin, BCG)疫苗相对无效。卡介苗可以保护幼儿，但不能保护成人。

由于对结核分枝杆菌与宿主免疫系统之间的动态相互作用以及结核分枝杆菌如何逃避免疫反应的认识不完善，开发更好的疫苗受到了限制。

以前人类感染结核分枝杆菌可在一定程度上防止再次接触结核后发展为结核。为了更好地了解先前感染对随后的结核分枝杆菌感染的影响，弗林和她的团队转向了过去接触过病原体的猕猴。弗林之前的研究表明，持续或药物治疗的结核病可以防止再次感染和疾病。在这项新研究中，研究人员探索了CD4 T细胞是否对这种保护至关重要。

令弗林惊讶的是，CD4 T淋巴细胞分泌的分子并没有吸引其他抗感染细胞到结核杆菌入侵的地方，相反，CD4细胞抑制了炎症，使感染部位对细菌不那么友好。

利用精确的分子技术，包括单细胞RNA测序，研究小组表明，这一过程部分是由CD4 T细胞对CD8 T细胞的作用介导的。CD8 T细胞是白细胞免疫细胞的另一个子集，其主要功能是杀死被病毒感染的细胞。弗林通过研究结核分枝杆菌再感染观察到的CD4和CD8细胞之间的相互作用补充了她之前的研究，该研究表明CD8 T细胞通过在肺部建立抗炎环境来控制结核分枝杆菌感染。

研究人员得出结论，CD4和CD8 T细胞之间的相互作用创造了一个对结核分枝杆菌有敌意的抗炎环境，因此限制了细菌的生长和疾病的严重程度。

对CD4 T细胞在预防结核病中的作用的进一步了解可以为疫苗开发提供新的策略。

Flynn说:“我们的工作表明，控制结核病需要免疫因素之间复杂而复杂的相互作用。”“疫苗策略的重点是诱导炎症性CD4 T细胞，但现在可能是时候将我们的重点转移到将炎症减少到限制细菌生长所需的最低水平，这将涉及抗炎CD8 T细胞和其他细胞类型在感染的早期。”