Phân tích tế bào dòng chảy đa thông số xây dựng hồ sơ miễn dịch chuyên sâu trên bệnh nhân COVID-19

        Nhiễm virus SARS-CoV-2 có nhiều biểu hiện lâm sàng, từ nhẹ hoặc không có triệu chứng đến các bệnh hô hấp vừa đến nặng, chẳng hạn như ARDS (hội chứng suy hô hấp cấp tính) và suy đa cơ quan, dẫn đến tử vong. Hệ thống bảo vệ miễn dịch bẩm sinh khơi  mào trước, dựa vào các thụ thể nhận dạng kiểu mẫu (PAR), kích hoạt một loạt các yếu tố phiên mã thông qua con đường dẫn truyền tín hiệu, cuối cùng dẫn đến việc tiết ra các interferon và chemokine khác nhau. Các phản ứng miễn dịch đáp ứng theo sau, dẫn đến các dạng phản ứng bảo bảo vệ, hoặc nếu không kiểm soát được thì sẽ là phản ứng trầm trọng, với sự gia tăng giải phóng các cytokine tiền viêm (cơn bão cytokine). Bản chất của các phản ứng miễn dịch này và tại sao lại có phản ứng khác nhau giữa các cá nhân vẫn chưa được hiểu rõ.

        Việc xây dựng hồ sơ miễn dịch chuyên sâu cung cấp sự hiểu biết thấu đáo về bản chất của các phản ứng miễn dịch ở từng người và có thể được sử dụng để làm sáng tỏ bất kỳ sự khác biệt nào trong các phản ứng miễn dịch của các cá nhân và để tìm ra mối tương quan giữa sự đa dạng này với các mô hình lâm sàng, mức độ nghiêm trọng và tiến triển của bệnh. Phân tích tế bào dòng chảy đa thông số là một kỹ thuật mạnh mẽ để có được những hiểu biết sâu sắc hơn về bản chất thực sự và sự đa dạng của các phản ứng miễn dịch.

       Trong công bố, “Deep Immune Profiling of COVID-19 Patients Reveals Distinct Immunotypes with Therapeutic Implications”, Mathew và cs. sử dụng phương pháp phân tích tế bào dòng chảy đa thông số (sử dụng BD FACS Symphony A5, 5 laser, BD Biosciences) để hiểu sự phân bố chung của các mô hình miễn dịch của bệnh nhân COVID-19 (n = ~ 125) và điều tra các dấu ấn miễn dịch của từng mô hình miễn dịch này. Từ nghiên cứu quan sát này, họ đã phát hiện ra một số kiểu mẫu:

• So với người cho mẫu khỏe mạnh (HD), người cho mẫu là bệnh nhân COVID-19 hồi phục (RD) và bệnh nhân COVID-19 cho thấy tần số tế bào B và tế bào T CD3 giảm đáng kể. Đã quan sát thấy sự mất mát rõ rệt lượng tế bào T CD8 so với tế bào T CD4.
• Phân tích tế bào dòng chảy đa thông số cho thấy những khác biệt trong kích hoạt và biệt hóa tế bào lympho.
• Trong một nhóm nhỏ bệnh nhân COVID-19, sự hoạt hóa tế bào T CD8 được kích hoạt với sự gia tăng đáng kể các tế bào T CD8 (không ngây thơ) KI67⁺ và HLA-DR⁺ CD38⁺.
• Nhiễm virus này cũng dẫn đến các phản ứng đa dạng của tế bào T CD4. Phân tích tSNE đa chiều xác định các quần thể CD4 riêng biệt đã được kích hoạt ở bệnh nhân COVID-19.
• Sự khác biệt về mức độ cytokine (ví dụ, CXCL10) cũng được quan sát thấy giữa một nhóm nhỏ bệnh nhân COVID-19, trong khi những người khác không cho thấy bất kỳ sự gia tăng nào.
• Các quần thể tế bào B khác biệt được quan sát thấy ở bệnh nhân COVID-19, khác biệt về mặt kiểu hình so với những người cho mẫu khỏe mạnh và người đã hồi phục về một số biểu hiện dấu ấn bề mặt.
• Tần số quần thể tế bào B ngây thơ là tương tự giữa bệnh nhân COVID-19 và của quần thể HD và RD, ngoài trừ nhóm tế bào chuyển lớp (IgD^—CD27⁺) và không chuyển lớp (IgD⁺CD27⁺). Các quần thể tế bào B nhớ cho thấy tần số giảm; ngược lại, tế bào B CD27^—IgD^— và nguyên tương bào CD27⁺ CD38⁺ cho thấy sự gia tăng rõ rệt.
• Đáp ứng nguyên tương bào cũng khác nhau giữa các bệnh nhân COVID-19.
• Mối quan hệ ổn định qua thời gian đã được quan sát thấy trong các phản ứng miễn dịch của tế bào T CD8 không ngây thơ, tế bào T CD4 không ngây thơ và tế bào B với sự tiến triển của bệnh.
• Phân tích tính toán cho thấy các quần thể miễn dịch khác nhau có thể liên quan đến tiên lượng mức độ nghiêm trọng của bệnh.
• Sự hoạt hóa mạnh mẽ của tế bào T CD4, giảm hoặc mất tế bào cTFH và dự tăng sinh của tế bào T CD8 thực thi hoặc suy kiệt và nguyên tương bào T-bet⁺ có liên quan đến tình trạng bệnh nặng hơn.
• Một đáp ứng truyền thống hơn với các tế bào T CD8 thực thi, giảm hoạt hóa tế bào T CD4 và tăng sinh nguyên tương bào cũng như tế bào B nhớ có liên hệ với những bệnh nhân khó triển khai đáp ứng tế bào T và B một cách mạnh mẽ.