背景：
严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2)感染在老年人中更容易进展为重症，且因新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019, COVID-19)住院率随年龄增长而增加。在本文中，作者全面比较了儿童和成人感染SARS-CoV-2后的适应性和固有免疫应答。
简介：
2023年1月30日，来自韩国病毒研究所病毒免疫学中心的Eui-Cheol Shin教授课题组在Signal Transduction and Targeted Therapy（IF: 38.1）杂志上发表题为“Increased type III interferons and NK cell functions in SARS-CoV-2-infected children”的文章[1]。
主要结果：
本研究共纳入57例儿童和57例成人确诊SARS-CoV-2感染患者。疾病严重程度根据NIH疾病严重程度分类确定:无症状、轻度、中度、重度和危重。在本研究中，作者将患者分为三类:无症状、非重度(轻度和中度)和重度(重度和危重)。因此，本研究纳入14例无症状儿童、43例非重症儿童、30例非重症成人和27例重症成人，比较4组之间的各项免疫学指标，特别是非重症儿童和成人组之间的各项免疫学指标。
首先，作者比较了诊断时鼻拭子标本通过实时逆转录(RT)-PCR测定的病毒载量，发现4组的循环阈值(Ct)无显著差异。
接下来，作者在两个不同阶段评估了血浆抗SARS-CoV-2中和抗体(nAb)活性:早期(症状出现后日[DPSO]，1 ~ 7日)和晚期(DPSO, 8 ~ 18日)。在无症状感染的情况下，用诊断后天数(days post-diagnosis, DPD)代替DPSO。在早期阶段，重度成年组的nAb滴度显著高于其他三组(p = 0.04或p < 0.0001或p = 0.001)，非重症成人组的nAb滴度显著高于非重症儿童组(p = 0.0002)。这些差异在后期趋于维持。在晚期阶段，成人重症组和成人非重症组的nAb滴度显著高于儿童非重症组(p = 0.003或p = 0.01)。作者的nAb数据与之前的一项研究一致，该研究表明重症患者的nAb滴度最高。
作者还利用晚期(DPSO, 8 ~ 19日)获得的外周血单个核细胞(PBMCs)，对干扰素-γ (IFN-γ)进行细胞内细胞因子染色(ICS)检测，以检测SARS-CoV-2特异性t细胞应答。在ICS检测中，作者使用覆盖SARS-CoV-2刺突蛋白的重叠肽(OLP)池刺激PBMCs。非重症成人组CD4+ T细胞中IFN-γ+细胞比例高于无症状儿童组和非重症儿童组。重度成人组高于非重度儿童组。在CD8+ T细胞中，4组IFN-γ+细胞频数差异无统计学意义。因此，成人的SARS-CoV-2特异性T细胞应答往往高于儿童。
作者研究了早期(DPSO，≤9天)I、II和III型IFNs的血浆水平。四个患者组的血浆IFN-α2、β和γ水平无差异。在III型IFN中，非重症儿童组的血浆IFN-λ1水平显著高于重症成人组(p = 0.03)(图1a)。此外，非重症儿童组血浆IFN-λ2/3水平显著高于非重症组和重症成人组(p = 0.01或p < 0.0001) (图1a)。此外，无症状儿童组的血浆IFN-λ2/3水平显著高于重度成人组(p = 0.007) (图1a)。作者还分析了患者年龄与血浆IFN水平的相关性。在I型、II型和III型IFN中，IFN-λ1和IFN-λ2/3与患者年龄呈负相关(图1b)。值得注意的是，血浆IFN水平在健康儿童和成人之间没有显著差异。
图1：儿童和成人感染SARS-CoV-2后免疫学特征的比较
接下来，作者使用早期(DPSO，≤9天)的PBMC样本分析了CD3-CD14-CD19-CD56+自然杀伤(NK)细胞的表型。在NK细胞的门控区，作者检测了活化性NK受体的表达，发现无症状儿童和非重症儿童NK细胞中NKp30+和NKp46+细胞的频率显著高于非重症和重症成人组(NKp30, p = 0.0006或p = 0.01或p<0.0001或p = 0.0002; NKp46, p = 0.001或p = 0.008或p = 0.002或p = 0.01) (图1c)。此外，非重症儿童组NKG2D的几何平均荧光强度(gMFI)显著高于非重症组和重症成人组(p = 0.02或p = 0.0002) (图1c)。无症状儿童组也显著高于严重成人组(p = 0.04)。在激活性NK受体中，NKG2C呈现不同的表达模式。非重症成人组NK细胞中NKG2C+细胞的频率显著高于无症状儿童和非重症儿童组(p = 0.01或p = 0.003)。因此，儿童倾向于表现出除NKG2C外的活化性NK受体的表达增加。
作者还检测了抑制性NK受体的表达，发现在非重症成人组中，NK细胞中抑制性杀伤细胞免疫球蛋白样受体(KIRs)+细胞的频率显著高于无症状儿童组和非重症儿童组(p = 0.001或p = 0.0005)(图1c)。重度成人组也显著高于非重度儿童组(p = 0.005)。值得注意的是，健康儿童和成人的NK细胞表型无明显差异。
图2：针对SARS-CoV-2的T细胞应答
相关性分析显示，NKp30+、NKp46+细胞比例及NKG2D gMFI与患者年龄呈负相关。NKG2C+和KIRs+细胞频率与患者年龄显著相关。因此，与成人相比，在SARS-CoV-2感染的儿童中，NK细胞表现出不同的表型:活化性NK受体表达较高，而KIRs表达较低。
最后，作者通过与K562细胞共培养后的CD107a脱颗粒标记进行ICS检测来检测NK细胞的功能。结果显示，非重症儿童组的NK细胞功能高于非重症和重症成人组，包括CD107a脱颗粒活性(p = 0.005或p < 0.0001)和IFN-γ的产生(p = 0.0001或p < 0.0001)和肿瘤坏死因子(TNF) (p = 0.008或p = 0.0004)。健康儿童与成人NK细胞功能差异无统计学意义。作者目前的研究有几个局限性。首先，作者无法比较重症儿童和重症成人，因为无法纳入重症COVID-19患儿。其次，作者检测了血浆和PBMC样本，而不是呼吸道黏膜样本。第三，作者无法在无症状病例中确定DPSO。
图3：NK细胞在COVID-19中的表型变化
结论和展望：
总之，作者发现，与成人相比，SARS-CoV-2感染儿童的III型IFN应答和NK细胞功能增强，这解释了为什么SARS-CoV-2感染在儿童中表现为较轻的疾病。
原文链接：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9896443/
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