拉霍亚免疫学研究所 (LJI) 的科学家发现了直接证据，表明接触普通感冒冠状病毒可以训练T 细胞对抗 SARS-CoV-2。事实上，之前接触普通感冒冠状病毒似乎可以部分保护小鼠在随后的 SARS-CoV-2 感染期间免受肺部损伤。

这项新研究最近发表在《自然通讯》上，首次展示了“交叉反应”T 细胞（可以对抗同一家族的多种病毒）如何在动物模型中发育。“我们正在了解这些免疫细胞如何发育和发挥作用，”该研究的共同领导者 LJI 研究讲师 Annie Elong Ngono 博士说。

Shresta 实验室目前正在致力于开发旨在利用这些强大 T 细胞的新型疫苗。这些疫苗可以预防 SARS-CoV-2，并提供针对其他几种具有大流行潜力的冠状病毒的免疫力。

我们的研究将帮助科学家设计和改进‘泛冠状病毒’疫苗，从而引发广泛的交叉保护反应。”

LJI 教授 Sujan Shresta 博士、研究高级领导者和 LJI 疫苗创新中心成员

T细胞有多强大？

T 细胞往往是专家。它们学会寻找属于特定病原体的特定分子目标，称为表位。“交叉反应”T 细胞对人类健康很重要，因为它们识别不同但密切相关的病原体（例如冠状病毒家族的不同成员）的表位目标。该病毒家族包括普通感冒冠状病毒和严重病原体，例如 SARS-CoV-2。

COVID-19 大流行使交叉反应 T 细胞成为人们关注的焦点。2020 年初，LJI 教授 Shane Crotty 博士和 Alessandro Sette 博士发现，许多从未接触过 SARS-CoV-2 的人已经拥有能够识别新型冠状病毒。这些 T 细胞如何知道要寻找什么？

SARS-CoV-2 于 2019 年才出现，但早在那时许多人就已感染普通感冒冠状病毒。LJI 科学家表明，交叉反应 T 细胞可以识别两种病毒的目标。在后续研究中，研究人员甚至发现交叉反应性 T 细胞与降低患严重 COVID-19 的风险之间存在关联。

如果 T 细胞能够学会同时针对两种病毒，也许科学家可以设计出针对多种冠状病毒的疫苗，包括新的 SARS-CoV-2 变种。这就是希望——但仍有很多东西需要学习。

“为了设计更好的疫苗，我们需要确切地知道这些保护性 T 细胞如何发育以及保护窗口持续多长时间，”LJI 博士后研究员 Rúbens Alves 博士说，他是这项新研究的第一作者。

什雷斯塔实验室正在努力回答这些问题。实验室成员专门开发人源化小鼠模型，这使他们能够在受控环境中研究传染病和人类相关的免疫细胞反应。

交叉反应 T 细胞来救援

在这项新研究中，研究人员使用了能够产生与人类完全相同的 T 细胞种类的小鼠品系。研究人员用一种最常见的普通感冒冠状病毒 OC43 感染了这些小鼠。SARS-CoV-2 和 OC43 都是 β 冠状病毒。

科学家们发现，感染 OC43 的小鼠产生了 CD4+“辅助”T 细胞和 CD8+“杀伤”T 细胞，这些细胞与 SARS-CoV-2 发生交叉反应。这些细胞与从暴露于 SARS-CoV-2 的人类身上收集的 T 细胞具有相同的表位。

接下来，研究人员在这些人源化小鼠中开发了一种连续感染模型，先感染 OC43，然后感染 SARS-CoV-2。他们检查了交叉反应性 T 细胞是否确实有助于保护小鼠免受严重的 COVID-19 感染。

交叉反应性 CD4+“辅助”T 细胞确实有助于抵抗病毒对呼吸系统的攻击。之前接触过 OC43 的小鼠呼吸道中 SARS-CoV-2 感染水平较低，并且发生肺炎和肺损伤的可能性较小。交叉反应性 T 细胞确实有助于预防严重疾病。

“我们实验室在小鼠模型方面的专业知识使我们能够更深入地研究人类研究的结果，”埃隆·恩戈诺说。

疫苗设计的后续步骤

SARS-CoV-2 并不是第一种引起致命爆发的冠状病毒。2003 年引发致命疫情的 SARS 也是一种冠状病毒。中东呼吸综合征也是如此。这项新研究是了解 T 细胞如何学会同时识别多种冠状病毒并与之发生交叉反应的重要一步，包括新出现的 SARS-CoV-2 变种和其他具有大流行潜力的家族成员。

展望未来，该团队希望研究接触其他种类的普通感冒冠状病毒如何影响 T 细胞。交叉反应性 T 细胞还会发育吗？他们会寻找相同的共享表位还是不同的目标？

Shresta 说：“我们现在拥有小鼠模型来研究不同的人类感染情况，例如一个人在遇到 SARS-CoV-2 之前多次感染不同普通感冒冠状病毒的常见情况。”“我们现在甚至拥有一个模型来表征不同的 SARS-CoV-2 疫苗引起的人类相关 T 细胞反应，并确定这些 T 细胞对疫苗诱导的保护的贡献。”

什雷斯塔表示，该研究所有能力推进这项流行病预防研究。她赞扬 LJI 确保 LJI 科学家拥有进行传染病研究的重要培训和设施。什雷斯塔还强调，慈善支持使该研究所能够为这项以及许多其他关键研究建造一个生物安全三级实验室。