信用:里卡多·乔布-里斯，广泛传播
新冠肺炎·疫情将焦点转向疫苗的重要性，但也聚焦于对免疫系统如何对疫苗做出总体反应的科学理解上的关键差距
为什么对某些疫苗的免疫反应因人而异？是什么导致接种疫苗后免疫力下降，如何在一个人生病前监测甚至预测这种情况？最重要的是，我们如何更好地为未来的疾病爆发做准备？ 许多科学家最近开始更仔细地检查疫苗诱导的免疫，包括拉姆尼克·泽维尔的实验室，他是核心研究所成员、免疫学项目主任，也是麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所传染病和微生物项目的联合主任
他的团队正在研究流感、呼吸道合胞病毒和结核病疫苗免疫反应背后的生物因素
泽维尔的实验室最近公布了他们对卡介苗(BCG)疫苗的研究结果，尽管卡介苗已经有100年的历史，也是世界上最常用的疫苗之一，但人们对它的了解仍然很少
虽然卡介苗主要用于预防结核病，但它也提供了一些针对其他疾病的非特异性保护，但科学家们还不明白为什么有些人有这种保护，而有些人没有
上月发表在《细胞报告》和《基因组生物学》上的两项研究揭示了可能影响这种变异的微生物组和遗传因素
泽维尔的团队与荷兰拉德布德大学医学中心的一个小组合作，发现某些肠道微生物与接种卡介苗的人的免疫反应密切相关
他们还鉴定了75个可能有助于非特异性保护的基因
这两项研究的资深作者之一Xavier和他的同事说，从长远来看，像这样的研究有一天可以帮助研究人员找到快速、无创地监测疫苗反应的方法
例如，如果血液测试能够显示疫苗接种后导致次优免疫力的任何潜在生物因素，医生就可以找到微调和提高免疫力的方法
“COVID疫苗在减缓感染传播方面产生了巨大影响，但疫情真正教给我们的是疫苗免疫监测项目在未来的重要性，”Xavier说，他也是Broad的Klarman细胞观察站主任、麻省理工学院微生物信息学和治疗学中心联合主任、计算和综合生物学中心主任、麻省总医院分子生物学系教授
泽维尔实验室的计算生物学家、《基因组生物学》论文的第一作者马丁·斯特拉扎尔说:“我们研究这些疫苗，不仅仅是为了了解它们对目标病原体的反应。”
“通过更广泛地了解这些疫苗，我们也为即将到来的未来流行病做好了更好的准备
" 微生物群影响 在基因组生物学研究中，科学家调查了微生物群在卡介苗效力中的作用
他们从321名接种过卡介苗的健康人身上收集粪便样本，分离微生物，并对其基因组进行测序，以确定每个献血者的肠道微生物群
然后，研究人员通过用导致结核病的细菌处理来自同一患者的血液样本来模拟感染
他们记录了细胞因子的水平——免疫细胞用来相互发信号的蛋白质——作为免疫反应的代表
总的来说，研究人员发现微生物组的组成与细胞因子反应密切相关，揭示了影响免疫反应的多种微生物
在微生物水平较高的样本中，细胞因子的水平较高
该团队还通过用金黄色葡萄球菌处理血样，研究了卡介苗对不相关病原体诱导的免疫力，金黄色葡萄球菌是医院细菌感染的常见原因
他们发现，具有较高水平的玫瑰菌属微生物的样品具有较低的细胞因子水平，这表明玫瑰菌降低了这种非特异性免疫
straar、Xavier和他们的团队还发现，导致免疫系统发生这些变化的微生物与血液中代谢物的关联比其他微生物更强
该团队将继续扩大从人类粪便样本中分离的参考微生物库，以在更受控的环境中确认这些关系
straar说:“在个性化医疗时代，无创测量将帮助我们了解哪些个体更有可能从不同的治疗或干预中受益。”
“肠道微生物及其代谢产物很可能在这些决策中发挥作用
" 探索基因表达 在细胞报告研究中，研究人员试图更好地理解卡介苗所赋予的非特异性免疫
他们在接种卡介苗前后从基因组生物学研究中的三名患者身上收集了单核细胞，一种白细胞
在实验室里，研究小组用脂多糖处理单核细胞，脂多糖是在大肠杆菌外膜中发现的一种分子
他们知道大肠杆菌会在细胞中引起反应
通过单细胞RNA测序，研究小组确定了75个基因，这些基因在接种卡介苗前后对LPS有不同的反应，包括编码促进炎症的蛋白质的CCL3和CCL4
他们发现，接种卡介苗一般能在接触LPS前减轻炎症；暴露后，先天免疫细胞比接种前从患者体内收集的细胞反应更灵敏
《细胞报告》研究的第一作者·孔说，未来的研究将继续探索卡介苗非特异性保护的机制
她说:“卡介苗之所以特别迷人，是因为它可以预防结核病以外的其他疾病——我们的研究让我们对它的工作原理有了有趣的了解，但仍有很多需要发现的地方。”
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