T 细胞在抗病毒感染和过敏的角色？单细胞 RNA 定序告诉您

T 细胞在抗病毒感染和过敏等免疫反应中，扮演不同功能的角色。要了解 T 细胞的功能，就必须了解它们试图辨识的是什么？但是，目前定序技术无法准确地找出它们对抗原有所反应的状态。

近日，麻省理工学院（MIT）的研究团队开发出一种高通量单细胞 RNA 定序方法（high-throughput 3′ single-cell RNA-sequencing，简称 scRNA-seq），以鉴定具有特定标靶位置的 T 细胞，分析它们在哪些时间打开哪些基因，以确定其个别功能。该研究刊登于《Nature Immunology》。

在单个 T 细胞中，编码 T 细胞受体的 RNA 数目，连细胞 RNA 总数的 1％都不到，因此该研究团队借由 scRNA-seq 扩增这些特定 RNA 分子，然后将其从总样品中拉出的方法，它们可以完全排序。每个 RNA 分子都标记有条形条码，以显示其来源细胞。因此，该研究团队可以将 T 细胞的标靶与其 RNA 表现方式进行配对，这使他们能够确定在靶向特定抗原的 T 细胞群体的过程中，哪些基因具有活性。另外，该技术的另一个优点是它不需要昂贵的化学药品，依赖于许多实验室已经拥有的设备，并且可以应用于许多先前处理过的样品。

他们也更进一步地将 scRNA-seq 应用在病毒感染和过敏反应。首先，他们在给小鼠接种了针对人乳头瘤病毒的疫苗之后，再透过该技术挑选出对人乳头瘤病毒有活性的小鼠 T 细胞。他们发现，尽管所有这些 T 细胞都对病毒起反应，但这些 T 细胞都有不同的受体，并且似乎处于不同的发育阶段，有些被活化以杀死受感染的细胞，而另一些则专注于生长和分裂。

其次，他们分析 4 名花生过敏患者的 T 细胞。将细胞暴露于花生过敏原后，他们能够鉴定出对那些过敏原具有活性的 T 细胞。他们还显示，哪些 T 细胞亚群最活跃，并且发现一些正在产生与过敏反应有关的发炎性细胞因子。

展望未来，scRNA-seq 还可应用于帮助开发和监测针对癌症的免疫疗法，例如 CAR-T 细胞疗法。

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参考资料：
1. Nature Immunology, 2019; 20 (12): 1692 DOI: 10.1038/s41590-019-0544-5
2. http://news.mit.edu/2019/t-cells-target-allergies-infections-1119