2025年1月6日，中国人民解放军总医院解立新、肖坤、曹彦教授团队与首都儿研所王毅教授等团队在期刊《Signal Transduction and Targeted Therapy》上合作发表了题为“A pan-immune panorama of bacterial pneumonia revealed by a large-scale single-cell transcriptome atlas”的研究论文。研究绘制了细菌性肺炎患者免疫细胞全景，揭示了特定的免疫反应调节机制，提供了改善细菌性肺炎临床结果的潜在治疗靶点。该研究中部分样本由百奥智汇提供单细胞测序服务。
一、研究背景
细菌性肺炎给公共卫生带来了沉重负担，不仅致使大量患者患病、死亡，还推高了医疗成本。当下，除抗生素与辅助治疗手段外，其余的治疗策略十分有限。因此，了解细菌性肺炎期间宿主免疫系统的变化并阐明免疫失调的机制，对于指导临床治疗、降低重症肺炎的发病率和死亡率，以及改善患者预后至关重要。
二、研究路线
三、研究结论
本研究通过对患者肺泡灌洗液（BALF）的单细胞测序识别出八种主要的细胞类型，以及65种细胞亚型，为细菌性肺炎的呼吸免疫系统提供了一个详细的景观图。分析细胞组成发现，相比对照，肺炎患者BALF中的中性粒细胞数量显著增加，大多数其他主要免疫细胞类型的比例下降，特别是在严重细菌性肺炎患者中。进一步分析发现，CD4+ T细胞、CD8+ T细胞和增殖的B细胞在轻度患者中独特富集，表明这些个体的适应性免疫反应更为强劲。这得到了血浆B细胞表达更多编码IgG恒定区的基因的支持，表明它们在分泌抗原特异性抗体方面的作用。
更进一步地，本研究在患者BALF中识别出八个与炎症反应高度相关的细胞亚群，尤其值得关注的是一个巨噬细胞亚群（Macro_02_M1）和三个中性粒细胞亚群（Neu_01_未成熟、Neu_04_稳态和Neu_05_稳态），其中未成熟中性粒细胞表现出典型促炎物质（如S100A8/9/12和CXCL8）的高水平表达，以及NETosis的标志物（如PADI4），这些可能助长了严重感染中所见的细胞因子风暴。此外，未成熟中性粒细胞中ARG1的表达增加以及它们通过HLA-E-KLRC/D/K1和ICAM1/ITGAL轴与效应T细胞的相互作用，表明它们可能参与抑制T细胞反应，进一步削弱严重患者的适应性免疫。这些结果表明，失调的中性粒细胞反应，以过度炎症和T细胞活性受损为特征，是影响细菌性肺炎严重程度的潜在机制。
四、研究意义
本研究揭示了特定的免疫反应调节机制，提供了改善细菌性肺炎临床结果的潜在治疗靶点，如针对特定的炎症细胞亚群、中性粒细胞亚型、巨噬细胞亚群或调节T细胞反应，可能为细菌性肺炎提供量身定制的治疗策略，通过调节相关信号通路或抑制免疫抑制功能来减轻与细菌性肺炎相关的严重炎症病理变化。
原文链接：https://doi.org/10.1038/s41392-024-02093-8
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