文章亮點：該研究利用質譜流式細胞技術（Mass Cytometry，CyTOF），對歐洲人群（EU）、未感染印尼人群（ID urban）及感染印尼人群（ID rural）治療前后的外周血樣本的37種蛋白標記物進行了同步標記檢測，通過對細胞表型及功能的數據整合分析，實現了對蠕蟲感染導致的人類免疫細胞異質性及免疫調節網絡的深入綜合評估。質譜流式細胞技術突破了傳統研究中通道數量、檢測精度和分析維度的局限性，在提高單次實驗數量和實驗效率的基礎上，令實驗數據更豐富完整。

世界上60%以上的人口處于蠕蟲感染風險之中。據估計，僅通過土壤傳播的蠕蟲導致超過15億人感染，占整個人口的24%。而多數人可持續長達20年的慢性感染【1】。因此更加全面系統地闡述免疫細胞在蠕蟲感染中的調節機制對于蠕蟲病的防治至關重要。已有大量研究表明蠕蟲能夠引起小鼠2型免疫細胞（ILC2）反應調節，但是由于人類外周血中ILC2細胞表達較低，使得蠕蟲引起的人類2型免疫調節相關研究存在一定挑戰。

2020年，來自荷蘭萊頓大學醫學中心的Maria Yazdanbakhsh教授團隊在Science Translational Medicine上發表題為“Helminth infections drive heterogeneity in human type 2 andregulatory cells”的文章。文章利用質譜流式細胞技術的多通道檢測及多維度生信分析，對歐洲人（EU）、未感染印尼人群（ID urban）及感染印尼人群（ID rural）治療前后的外周血中包括ILC2在內的免疫亞群及功能進行了全面檢測和深入分析。該研究結果為針對這些細胞為目標進行更精細的疾病干預提供了新策略。

首先，研究人員對EU及感染治療前后ID rural人群檢測的外周血質譜流式數據進行HSNE聚類分析。綜合數據顯示免疫細胞被分為CD4+ , CD8+ , TCRγδ, B cells,，ILCs及髓系細胞6大亞群，且這6大亞群細胞表型及功能具有異質性(Fig.1)，表明歐洲人和蠕蟲感染印尼人之間在固有和適應免疫功能特征中具有明顯區別。

Fig.1 EU及ID rural的免疫特征

隨后，研究人員分析發現蠕蟲感染能夠增加TH2 CD4+細胞占比（Fig.2 A-B）。對TH2細胞進一步聚類分析獲得22個細胞亞群(Fig.2 C)，這些細胞能夠相反表達或不表達CD7和KLRG1，推測蠕蟲感染能夠使效應細胞處于終端化狀態，而且使CD161+細胞處于過渡狀態。此外，ID post能夠產生更多低表達GATA3和CRHT2的CD7+ TH2細胞，推測蠕蟲感染會降低2型免疫因子細胞的產生(Fig.2 D)。

Fig.2 蠕蟲感染對TH2CD4+細胞的影響

對ILCs細胞亞群聚類分析發現ID post免疫細胞中ILC2（CD127+C161+CRTH2+）細胞比例顯著高于EU（Fig.3 A），蠕蟲還感染能夠引起ILC2亞群中KLRG1+ CCR6+ ILC2s (cluster 5)細胞比例的降低（Fig.3 B）。Treg作為抑制性T細胞內的一種功能亞群，在蠕蟲感染特異性免疫反應中發揮重要作用。研究發現ID pre 中CTLA-4+Treg及CD161+Treg細胞占比高于EU，其比值在經過治療后降低（Fig.3 C-D）。蠕蟲感染還能夠刺激CTLA-4+HLA-DR+CD38+ICOS+ Treg細胞的表達（Fig.3 E），表明該亞群與蠕蟲感染后的免疫應答密切相關。

Fig.3 蠕蟲感染對ILCs及Treg細胞的影響

進一步研究發現免疫2型細胞因子（IL-4/IL-5/IL-13+）細胞主要表達于CD8+、CD4+、ILC2細胞及TCRγδ細胞（Fig.4 A）。此外，免疫2性細胞因子在ID pre組中占比更高，說明蠕蟲感染能夠刺激更多免疫細胞產生細胞因子。治療一年后比例降低（Fig 4B），其主要是由CD4+，ILC2以及CD8+細胞數量減少所致。此外，研究發現CD8+細胞中IL-4/5/13+cell /CD8+與2型免疫細胞因子亞群（TC2）CD45RO+CCR7−CD161−CD56−CD8+ T cells呈線性相關（r=0.87）（Fig.4 C）。

Fig.4 蠕蟲感染影響免疫2型細胞因子變化

研究發現蠕蟲感染能夠提高CD11c+及IL-10+IFN-y-IL-2-TNF-a-/IL-10+CD4+細胞亞群占比（Fig.5）。

Fig.5 蠕蟲感染對IL-10+B及IL-10+CD4+細胞變化影響

最后，研究人員對歐洲人群（EU）、印尼城鎮人群及印尼鄉村人群進行了質譜流式分析發現歐洲人群與印尼城鎮人群具有相似的免疫表征，表明蠕蟲感染的2型和調節免疫細胞的變化并不是因為種族差異。綜上，該研究利用質譜流式細胞技術優勢，對蠕蟲感染患者人群罕見的細胞亞群（如ILC2s、Tc2細胞和Bregs等）及蠕蟲感染免疫調節重要細胞亞群（TH2細胞和Treg細胞）異質性及功能進行了深入研究分析，進而為針對這些細胞為目標進行更精細的疾病干預提供了新策略。

【參考文獻】

1.Motran CC，et al．Front Immunol，2018.

2.de RuiterK, et al.Science Translational Medicine，2020.