重症のCOVID-19患者は、SARS-CoV-2に反応するCD8 T細胞の機能特性が増強されていることを示した

Severely ill COVID-19 patients display augmented functional properties in SARS-CoV-2-reactive CD8 T cells.

• Anthony Kusnadi
• Ciro Ramírez-Suástegui
• Vicente Fajardo
• Serena J Chee
• Benjamin J Meckiff
• Hayley Simon
• Emanuela Pelosi
• Grégory Seumois
• Ferhat Ay
• Pandurangan Vijayanand
• Christian H Ottensmeier

抄録

SARS-CoV-2感染に反応するCD8 T細胞の分子特性は完全にはわかっていない。ここでは、COVID-19患者39人と健常者10人から得た80,000個以上のウイルス反応性CD8 T細胞の単細胞トランスクリプトームについて報告する。COVID-19患者は、SARS-CoV-2に対する支配的なCD8 T細胞応答が「枯渇」しているかどうかに基づいて2つのグループに分離された。疲弊したサブセットのSARS-CoV-2反応性細胞は、重症化したCOVID-19患者に比べて軽症化したCOVID-19患者では、頻度が増加し、細胞毒性や炎症性の特徴が少なかった。対照的に、重症患者の非排出サブセットのSARS-CoV-2反応性細胞は、共刺激、プロサバイバルNF-κBシグナル伝達、および抗アポトーシス経路に関連する転写産物の濃縮を示し、重症COVID-19患者における強固なCD8 T細胞記憶応答の生成を示唆した。健常者から得られたインフルエンザや呼吸器合胞性ウイルスに反応性のあるCD8 T細胞は多機能性を示した。このような特徴を持つ細胞は、COVID-19患者とSARS-CoV-2に曝露されていない健常対照者の両方から得られたSARS-CoV-2反応性細胞にはほとんど見られなかった。全体的に、我々の単細胞解析により、SARS-CoV-2に反応するCD8 T細胞の性質には大きな多様性があることが明らかになった。

The molecular properties of CD8 T cells that respond to SARS-CoV-2 infection are not fully known. Here, we report on the single-cell transcriptomes of >80,000 virus-reactive CD8 T cells from 39 COVID-19 patients and 10 healthy subjects. COVID-19 patients segregated into two groups based on whether the dominant CD8 T cell response to SARS-CoV-2 was 'exhausted' or not. SARS-CoV-2-reactive cells in the exhausted subset were increased in frequency and displayed lesser cytotoxicity and inflammatory features in COVID-19 patients with mild compared to severe illness. In contrast, SARS-CoV-2-reactive cells in the non-exhausted subsets from patients with severe disease showed enrichment of transcripts linked to co-stimulation, pro-survival NF-κB signaling, and anti-apoptotic pathways, suggesting the generation of robust CD8 T cell memory responses in patients with severe COVID-19 illness. CD8 T cells reactive to influenza and respiratory syncytial virus from healthy subjects displayed polyfunctional features. Cells with such features were mostly absent in SARS-CoV-2 responsive cells from both COVID-19 patients and healthy controls non-exposed to SARS-CoV-2. Overall, our single-cell analysis revealed substantial diversity in the nature of CD8 T cells responding to SARS-CoV-2.