當(dāng)接種疫苗，或者解除過(guò)敏原以及微生物病原體之后，免疫系統(tǒng)激活，產(chǎn)生的T細(xì)胞亞群將識(shí)別并清除“外來(lái)入侵者”。這些T細(xì)胞中的一些被可以立即發(fā)揮作用，而另一些則發(fā)展為“記憶T細(xì)胞”，全身循環(huán)的同時(shí)保護(hù)宿主免受入侵者再次出現(xiàn)的打擊。

如今，麻省理工學(xué)院的研究人員現(xiàn)在已經(jīng)設(shè)計(jì)出一種方法，以鑒定具有特定靶標(biāo)的T細(xì)胞，通過(guò)高通量單細(xì)胞RNA測(cè)序，作者能夠確定某一細(xì)胞在給定時(shí)間的基因表達(dá)情況，進(jìn)而揭示T細(xì)胞的獨(dú)特功能。在這項(xiàng)新研究中，研究人員使用該技術(shù)鑒定了產(chǎn)生花生過(guò)敏患者中特別的炎性T細(xì)胞。

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研究人員通過(guò)使用這種方法來(lái)研究患者的T細(xì)胞對(duì)花生過(guò)敏的特征，進(jìn)而可以幫助開(kāi)發(fā)特定療法并確定該療法是否對(duì)特定患者有效。此類研究還可以幫助指導(dǎo)研究人員開(kāi)發(fā)和測(cè)試新療法。

相關(guān)結(jié)果近日發(fā)表在《Nature Immunology》雜志上。該論文的主要作者是研究生Ang Andy Tu和博士后Todd Gierahn。

研究人員的新方法建立在他們先前的工作開(kāi)發(fā)的技術(shù)之上，該技術(shù)可以在大量細(xì)胞上快速執(zhí)行單細(xì)胞RNA測(cè)序。通過(guò)對(duì)信使RNA進(jìn)行測(cè)序，科學(xué)家可以發(fā)現(xiàn)在給定時(shí)間表達(dá)的基因，從而使他們了解單個(gè)細(xì)胞的功能。

在T細(xì)胞等免疫細(xì)胞上進(jìn)行RNA測(cè)序非常令人感興趣，因?yàn)門細(xì)胞在免疫反應(yīng)中具有許多不同的作用。然而，以前的測(cè)序研究無(wú)法精確找到對(duì)特定靶標(biāo)或抗原有反應(yīng)的T細(xì)胞群體。這是由T細(xì)胞受體（TCR）的序列特征決定的。單細(xì)胞RNA測(cè)序通常僅標(biāo)記和測(cè)序每個(gè)RNA分子的其中一端，而T細(xì)胞受體基因的大部分變異都位于序列的另一端，因而常規(guī)測(cè)序手段無(wú)法識(shí)別這些差異。

“很長(zhǎng)一段時(shí)間以來(lái)，人們一直在用這種傳統(tǒng)的方法分析T細(xì)胞及其轉(zhuǎn)錄組特征，但無(wú)法確定T細(xì)胞的受體信息。”

在單個(gè)T細(xì)胞中，編碼T細(xì)胞受體的RNA不足細(xì)胞總RNA的1％，因此MIT小組提出了一種擴(kuò)增這些特定RNA分子，然后將其從總樣品中“拉出”的方法。每個(gè)RNA分子都標(biāo)記有條形碼，以揭示其細(xì)胞來(lái)源信息，因此研究人員可以將T細(xì)胞的靶標(biāo)與其RNA表達(dá)方式進(jìn)行匹配。這使他們能夠確定哪些基因在靶向特定抗原的T細(xì)胞群體中具有活性。

“要了解T細(xì)胞的功能，就必須了解它們的受體識(shí)別的靶點(diǎn)信息。我們開(kāi)發(fā)的這種方法可以利用現(xiàn)有的單細(xì)胞RNA測(cè)序文庫(kù)，并提取想要表征的相關(guān)序列。”研究人員說(shuō)，該技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它不需要昂貴的化學(xué)藥品，它依賴于許多實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)擁有的設(shè)備，并且可以應(yīng)用于許多先前處理過(guò)的樣品。

在文章中，研究人員證明，在給小鼠接種了針對(duì)人乳頭瘤病毒的疫苗后，可以使用該技術(shù)挑選出對(duì)人乳頭瘤病毒有活性的小鼠T細(xì)胞。他們發(fā)現(xiàn)，盡管所有這些T細(xì)胞都對(duì)病毒起反應(yīng)，但這些細(xì)胞具有不同的TCR，并且處于不同的發(fā)育階段：其中一些T細(xì)胞被激活以殺死被感染的細(xì)胞，而另一些則專注于生長(zhǎng)和分裂。

然后，研究人員分析了四名對(duì)花生過(guò)敏患者的T細(xì)胞。將細(xì)胞暴露于花生過(guò)敏原后，他們能夠鑒定出對(duì)那些過(guò)敏原具有活性的T細(xì)胞。他們還顯示出T細(xì)胞的哪些亞群是最活躍的，并發(fā)現(xiàn)了一些正在產(chǎn)生通常與過(guò)敏反應(yīng)有關(guān)的炎性細(xì)胞因子。

“我們現(xiàn)在可以開(kāi)始對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分層，以揭示最重要的細(xì)胞是什么，而以前僅憑RNA測(cè)序無(wú)法識(shí)別這些細(xì)胞。”

資訊出處：Technique identifies T cells primed for certain allergies or infections

原始出處：Ang A. Tu, Todd M. Gierahn, Brinda Monian, Duncan M. Morgan, Naveen K. Mehta, Bert Ruiter, Wayne G. Shreffler, Alex K. Shalek, J. Christopher Love. TCR sequencing paired with massively parallel 3′ RNA-seq reveals clonotypic T cell signatures. Nature Immunology, 2019; 20 (12): 1692 DOI: 10.1038/s41590-019-0544-5

原標(biāo)題：Nat Immunol：鑒定出對(duì)抗特殊靶標(biāo)的T細(xì)胞