疫苗接种与感染诱导产生两种独特持久的人类类别转换记忆 B 细胞群体：拓宽免疫认知边界

《Cell Reports》：Two distinct durable human class-switched memory B cell populations are induced by vaccination and infection

推荐阅读！本文研究发现人类经疫苗接种和感染后，会产生两种持久的类别转换记忆 B 细胞群体，即经典的 IgD?CD27+CXCR5+细胞和非经典的 IgD?CD27?CXCR5+ DN1 B 细胞。该研究对理解免疫记忆和疫苗开发意义重大。

　　### 研究背景
传统定义中，记忆淋巴细胞是一种持久的抗原特异性细胞，在没有抗原时也能持续存在，再次接触同源抗原时可被激活。经典的持久记忆 B 细胞通常被认为具有中等到高水平的体细胞高频突变（SHM），且仅在生发中心反应中产生。然而，目前人类记忆 B 细胞的分类方案并未将持久性作为标准。

在人类中，IgD^?CD27⁺CXCR5⁺CD21⁺CD11c^? B 细胞是传统的转换记忆（SWM）B 细胞，被认为源自生发中心。同时，还有多种不同的类别转换人类 B 细胞群体被报道，如年龄相关 B 细胞（ABCs）、DN2、DN3 等，但它们在缺乏或相对缺乏抗原时的持久性通常未被评估。

研究目的

通过研究所有八种类别转换 B 细胞群体，确定哪些是持久的记忆 B 细胞群体，并对其特征进行深入分析。

实验设计

1. 研究对象：包括 SARS-CoV-2 mRNA 疫苗接种者（接种前、接种后不同时间点采血）、急性和康复期 COVID-19 患者，以及健康献血者。
2. 实验方法：采用流式细胞术分析抗原特异性 B 细胞的表型和组成；通过对 FACS 纯化的 B 细胞进行 IgH CDRH3 区域 BCR 测序和全长 IgH V 基因测序，研究 B 细胞受体（BCR）序列；利用批量 RNA 测序和 Reactome 通路分析研究转录组特征；通过定量 RT-PCR 验证关键基因的表达。

实验结果

1. 短期和持久的 B 细胞群体：mRNA 疫苗接种和急性病毒感染诱导出六种不同的短期激活 B 细胞群体，这些细胞在接种后 1 - 2 周内出现，在第二剂接种后 8 周内通常降至极低水平。而在接种后 20 - 24 周以及感染康复期，观察到两种持久的 SWM B 细胞群体，即经典的 CD27⁺ SWM 和 DN1 B 细胞。在健康献血者中，这两种细胞也占循环 IgD^? B 细胞的主导地位。
2. DN1 B 细胞特征：DN1 B 细胞大多已类别转换为 IgG，少数转换为 IgA，表面 CD40、CXCR5 和 CD62L 表达水平较高，表明其可能依赖 T 细胞帮助分化，且具有向次级淋巴器官迁移的倾向。在抗原再次暴露时，DN1 B 细胞会减少，而短期激活 B 细胞会增加。
3. SHM 和选择压力：DN1 B 细胞的 SHM 频率较低，CDRH3 区域突变少，长度比 SWM B 细胞长。DN1 B 细胞的 CDR 和 FWR 区域的替换 / 沉默（R/S）突变比介于幼稚 B 细胞和 SWM B 细胞之间，且克隆扩增程度比 SWM B 细胞更高，BCR 多样性更低。
4. 转录特征：批量 RNA 测序显示，DN1 B 细胞具有独特的转录组特征，与幼稚和 SWM B 细胞有明显差异。通过 Reactome 通路分析发现，DN1 B 细胞中上调的基因与细胞代谢相关，下调的基因与 GTPase 循环相关。进一步研究发现，DN1 B 细胞中 TP63 基因显著上调，其驱动的基因特征与抗凋亡相关，可能有助于 DN1 B 细胞的持久存在。

研究结论

1. 研究确定了人类中只有两种类别转换 B 细胞亚群符合严格的记忆细胞定义，即经典的生发中心来源的 IgD^?CD27⁺CXCR5⁺记忆 B 细胞和非经典的可能源自滤泡外的 IgD^?CD27^?CXCR5⁺DN1 B 细胞。
2. DN1 B 细胞可能在滤泡外或 “额外生发中心” 环境中产生，具有较低的 SHM 频率和独特的 TP63 转录特征，这可能有助于其维持免疫抗原识别的广度。
3. 研究为理解人类记忆 B 细胞的多样性和功能提供了新的视角，对疫苗开发和免疫治疗具有潜在的指导意义。

研究局限性

1. 虽然发现了 TP63 在 DN1 B 细胞中的差异表达，但尚未确定其在 DN1 B 细胞中的功能作用，需要进一步在染色质水平研究以及通过小鼠 B 系特异性敲除 tp63 来验证。
2. 目前无法确定人类记忆 B 细胞的起源位点。
3. 研究仅局限于外周血，可能忽略了组织中存在的转换 B 细胞亚群。此外，研究未评估年龄、性别、种族或民族对记忆 B 细胞亚群诱导的影响，需要更大规模的研究来确定。