单细胞工具揭示儿童患COVID-19轻症的原因在于免疫系统的不同

美国儿科学会 (AAP) 在今年2月的一份报告中指出，自疫情爆发以来，已有超过1200万名19岁以下儿童COVID-19检测呈阳性。尽管感染率很高，但绝大多数儿童COVID-19的严重程度相对较轻。儿童感染SARS-CoV-2不到全球COVID-19死亡人数的0.1%。儿童患COVID-19的严重程度相较于成人更低的原因究竟是什么呢？在本期推送的这篇论文中，研究人员凭借单细胞基因表达能够识别多种机制这一特点，探究儿童和成人对SARS-CoV-2感染的免疫反应之间存在的差异[1]。

为了解SARS-CoV-2感染后呼吸道和免疫系统的细胞图谱，对来自19名儿童患者、19名成人患者（COVID-19严重程度不同）以及30名健康儿童、11名健康成年的样本进行了单细胞RNA测序。最终，从这组患者中生成了来自呼吸道（鼻子、气管和支气管）的236,997个细胞和来自血液的422,220个细胞的数据集。

在使用单细胞免疫组库测序分析研究呼吸道样本中的基因表达变化时，研究人员注意到儿童和成人在干扰素 (IFN) 信号传导方面存在惊人的差异。特别是健康儿童患者的鼻上皮细胞中存在激活的α干扰素 (IFNɑ) 反应，因此在SARS-CoV-2感染后儿童的表达水平仅出现适度增加。然而，与COVID-19成人患者相比，COVID-19儿科患者的鼻腔免疫细胞对干扰素反应特征的诱导要强得多。作者指出，儿童体内这种预激活的上皮细胞和更强的免疫细胞反应可能有助于更好地预防SARS-CoV-2。

儿童和成人COVID-19患者呼吸道上皮细胞和免疫细胞的差异

研究人员还使用单细胞免疫组库测序分析对血液样本进行了多组学分析，以探索循环免疫图谱。该分析表明，在患有COVID-19的成年人中，循环免疫系统具有大量的细胞毒性T淋巴细胞和效应记忆细胞，这表明存在更全身性的感染。在患有COVID-19的儿童患者中，自然杀伤细胞和CD4+细胞毒性T淋巴细胞水平降低，但幼稚淋巴细胞数量较多。

作者指出：“儿童不仅对COVID-19的细胞毒性反应更加幼稚和减少，而且他们的免疫状态也开始倾向于这种反应。”由于拥有更多的幼稚免疫细胞，年轻人具有更高的T细胞受体 (TCR) 库多样性，而年长的患者具有更多的扩展克隆。

儿童和成人对SARS-CoV-2感染的局部和全身反应总结

儿童中预先激活的呼吸道上皮细胞可能起到限制病毒传播的作用。同时，血液中免疫系统的幼稚状态提供了更广泛的免疫受体库，可用于检测新的病原体。有了这些关于免疫系统在儿童期和成年期如何反应的发现，研究人员和医生可以更好地了解患者结果。

参考文献

[1] oshida M, et al. Local andsystemic responses to SARS-CoV-2 infection in children and adults. Nature 602:321–327 (2022).