2025年1月6日,中国人民解放军总医院的解立新、肖坤、曹彦教授团队与首都儿研所的王毅教授团队在期刊《Signal Transduction and Targeted Therapy》上合作发表了一项题为“Apan-immunepanoramaofbacterialpneumoniarevealedbyalarge-scalesingle-celltranscriptomeatlas”的研究论文。这项研究深入剖析了细菌性肺炎患者的免疫细胞构成,揭示了特定的免疫反应调节机制,为改善细菌性肺炎的临床疗效提供了潜在治疗靶点,部分样本由百奥智汇提供了单细胞测序服务。
研究背景
细菌性肺炎给公共卫生带来了重大挑战,不仅导致大量患者感染和死亡,还显著增加了医疗费用。目前,除了抗生素和辅助疗法,针对细菌性肺炎的治疗选择相对有限。因此,深入理解细菌性肺炎期间宿主免疫系统的变化,以及阐明免疫失调的原因,对于指导临床治疗、降低重症肺炎的发生率和死亡率、以及改善患者的预后具有重要意义。
研究路线
本研究通过分析患者的肺泡灌洗液(BALF)进行单细胞测序,识别出八种主要的细胞类型和65种细胞亚型,为研究细菌性肺炎的呼吸免疫系统构建了详细的图谱。
研究结论
分析结果显示,与对照组相比,肺炎患者BALF中的中性粒细胞显著增多,而其他主要免疫细胞类型的比例却明显下降,尤其是在重症肺炎患者中。进一步的分析表明,CD4+ T细胞、CD8+ T细胞以及增殖的B细胞在轻度肺炎患者中相对丰富,表明这些患者的适应性免疫反应更为强烈。研究还发现,患者的BALF中有八个与炎症相关的细胞亚群,尤其是一个巨噬细胞亚群(Macro_02_M1)和三个中性粒细胞亚群(Neu_01_未成熟、Neu_04_稳态和Neu_05_稳态)。其中,未成熟中性粒细胞表现出典型的促炎因子(如S100A8/9/12和CXCL8)的高表达,以及NETosis的标志物(如PADI4),这些因素可能助长了感染中的细胞因子风暴。
未成熟中性粒细胞中ARG1的表达增加,以及它们通过HLA-E-KLRC/D/K1和ICAM1/ITGAL轴与效应T细胞的相互作用,表明这些细胞可能通过抑制T细胞反应,进一步削弱重症患者的适应性免疫。这些发现表明,中性粒细胞的失调与过度炎症及T细胞活性的降低密切相关,可能是影响细菌性肺炎严重程度的关键机制。
研究意义
本研究不仅揭示了细菌性肺炎中免疫反应调节的特定机制,还提供了改善临床结果的潜在治疗靶点。通过针对特定的炎症细胞亚群、中性粒细胞亚型、巨噬细胞亚群或调节T细胞反应,医学界可以为细菌性肺炎的治疗提供量身定制的策略,从而通过调节相关信号通路或抑制免疫抑制功能,减轻与细菌性肺炎相关的严重炎症病理变化。这一发现为泛亚电竞在生物医疗领域的应用提供了宝贵的理论依据,推进了细菌性肺炎的精准医疗方向。