從基因表達和代謝組學層次揭示疫苗引發免疫反應差異的原因

沃爾特·裡德陸軍研究所（Walter Reed Army Institute of Research，WRAIR）領導的一個研究小組利用單細胞RNA測序和代謝譜技術，對疫苗誘導的T細胞免疫機制有了新的認識。儘管有許多疫苗可以誘導和擴增T細胞(機體適應性免疫系統的關鍵部分)，但在決定T細胞反應的大小、多樣性和持久性方面，科學家們對其中的細節還不清楚。

這項發表在《Nature Communications》雜誌上的研究由WRAIR病毒疾病分部與羅德島大學(University of Rhode Island)免疫和信息學研究所(Institute for Immunology and Informatics)的細胞和分子生物學部門合作完成。它利用了TAK-003的一期臨床試驗樣本，TAK-003是一種登革熱四價減毒活疫苗。

登革熱病毒有四種不同的血清型，每年在世界各地感染多達2.8億至5億人。儘管許多人很快從登革熱感染中康復，但仍有約50萬人罹患嚴重的登革熱，死亡率約為2.5%。登革熱是部署服務人員特別關注的問題，制定預防登革熱感染的有效對策是國防部的優先事項。

如果病人感染一種血清型登革熱，然後再感染另一種不同的登革熱血清型，則發生嚴重疾病的可能性顯著增加。這使登革熱疫苗的研製複雜化，該疫苗需要誘導對所有四種血清型的保護性反應，並確保疫苗不會導致嚴重的登革熱。強烈的T細胞反應被認為是登革熱和其他病毒性疾病免疫的重要組成部分。

開發的TAK-003疫苗可預防所有四種血清型，目前已在小型動物模型和非人類靈長類動物中證明是安全的，具有免疫原性。在本研究中，使用單細胞轉錄組分析或細胞內RNA的分析等技術，並結合更標準的細胞免疫監測手段，對T細胞的調控、基因表達和代謝途徑具有重要意義。特別值得注意的是研究人員發現了一種標記物，轉鐵蛋白受體1 (TfR1)，具有用來識別CD8+細胞的分化潛能，這表明T細胞免疫依賴於特定代謝物的可用性。

"國防部登革熱疫苗項目致力於了解加強疾病預防的機制，並最大限度地發揮士兵的身體潛力。這項合作研究表明針對獨特的可以為革登熱感染提供保護免疫細胞的代謝需求可能在疫苗接種後產生保護性免疫反應。" 病毒性疾病部分主任、該研究作者Richard Jarman中校說道。雖然這些發現是關於登革熱疫苗試驗的，但它們也適用於開發許多病毒性疾病的疫苗。