Trends in Immunology 编辑精选：2020年17篇最佳综述
2020对全球各地的人们而言都是最艰难的一年，站在2021回望过去，Trends in Immunology很高兴推出这个论文合辑，将过去一年我们所发表的最好的综述文章介绍给大家。这些综述和观点文章影响力不俗，兼具前瞻性与实用性，不仅描述了免疫学领域最新的开创性发现，也在2020年疫情不断发展的时候提供了非常有价值的意见，很好地体现了Trends in Immunology的广度和深度，希望大家会喜欢。如果您对这些文章有任何想法，请通过Email与我们联系（immunology@cell.com）。
针对SARS-CoV-2和其他人冠状病毒的中和抗体
由SARS-CoV-2引起的COVID-19新冠疫情正在威胁全球公共卫生、社会稳定和经济发展。为应对这一挑战，来自纽约血液中心的Lanying Du团队就相关中和抗体的研发进行了探讨，希望帮助预防和治疗SARS-CoV-2和其他人类冠状病毒感染。
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SARS-CoV-2的传播和发病机制
SARS-CoV-2（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, 严重急性呼吸道综合征冠状病毒2）的出现，标志着第三种高致病性冠状病毒正在人类群体中蔓延。SARS-CoV-2具有高度的传播性和广泛的组织趋向性，很可能导致新冠疫情长期存在。然而，关于新冠的传播和发病机制仍有许多重要问题悬而未决。在这篇综述中，来自康涅狄格大学医学院的Penghua Wang团队对现阶段有关SARS-CoV-2的研究进行了总结，重点关注其传播性、组织趋化性、病毒致病性和免疫拮抗性。除此之外，他们还介绍了新冠动物模型方面进展，这些进展对于理解SARS-CoV-2的发病机理、促进疫苗开发和治疗方法测试都有重要意义。他们也比较了与SARS相关的研究，为理解新冠疫情提供更多的视角，以指导未来研究。
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肿瘤免疫学的类器官模型
肿瘤微环境中细胞的相互作用显著地支配着癌症的进展和药物反应。临床免疫疗法的疗效使得人们对肿瘤免疫微环境的兴趣与日俱增，这反过来又催生了对相关实验系统的迫切需求，人们希望能模拟患者特异性的肿瘤-免疫相互作用。传统的2D体外肿瘤免疫治疗模型已经用免疫成分重组了永生化的癌细胞系（通常来自外周血）。但是新开发的3D体外类器官培养方法能够实现对原发性肿瘤活检样本的常规培养，并可纳入越来越多的免疫成分。来自斯坦福大学医学院的Calvin J. Kuo团队就肿瘤类器官培养的最新进展分享了自己的观点，并就其在免疫肿瘤学研究、免疫治疗模型和精准医学方面的转化应用提出了建议。
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T细胞抗真菌免疫与C型凝集素受体的作用
从粘膜感染到危及生命的全身感染，真菌可引起一系列人类疾病。抗真菌免疫的启动首先需要通过模式识别受体，如C型凝集素受体（C-type lectin receptors，CLRs），识别真菌。这些生殖系编码的受体（germline-encoded receptors）可触发多种固有免疫反应，包括吞噬细胞、真菌杀伤和抗原呈递，而这些反应也会影响适应性免疫的发展。新近研究阐明了CLRs对淋巴细胞功能的直接和间接调控。此外，CLRs介导的共生真菌识别有助于维持稳态，防止机会性共生菌（opportunistic commensal）入侵。来自英国埃克塞特大学的Gordon D. Brown团队总结了目前学界对抗真菌T细胞免疫反应的认知，重点关注CLRs的作用，并讨论了CLRs如何在不同水平上调控这些免疫反应。
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冠状病毒：先天免疫、炎症体激活、炎症细胞死亡与细胞因子
先天免疫系统是抵御包括冠状病毒在内的病原体的第一道防线。SARS-CoV和MERS-CoV这两种冠状病毒分别引起严重急性呼吸道综合征（SARS）和中东呼吸道综合征（MERS），它们是21世纪初出现的人畜共患流行性冠状病毒。而最近出现的SARS-CoV-2则是引起新冠大流行的一株新型冠状病毒。过去研究SARS-CoV和MERS-CoV爆发所取得的科学进展，为了解SARS-CoV-2的发病机制和先天免疫奠定了基础。在这篇综述中，来自美国圣裘德儿童研究医院免疫学系的Thirumala-Devi Kanneganti团队重点介绍了目前人们对SARS-CoV 、MERS-CoV 和SARS-CoV-2感染过程中先天性免疫反应、炎症体激活、炎症细胞死亡途径和细胞因子分泌的理解。他们还讨论了这些病毒的发病机制对上述生命过程的影响。
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信息论在免疫肿瘤学中的概念及应用
CD8 T细胞对既往抗原暴露的免疫学记忆可以长期保护机体免于感染或肿瘤。CD8 记忆T细胞可以同时具备初始T细胞和效应T细胞的特征，这一点使得研究人员迫切地想厘清有关CD8 记忆T细胞发育起源的一些概念问题以及促进抗原记忆形成的机制。来自意大利人道主义临床研究中心（Humanitas Clinical and Research Center）的Enrico Lugli和美国圣裘德儿童研究医院的Benjamin A. Youngblood团队结合干细胞、效应细胞和二者混合的分化状态数据，讨论了有关记忆T细胞的最新概念进展。他们据此提出理论，认为这些记忆T细胞的部分发育机制可能是通过表观遗传程序来介导的。此外，他们也分析了临床上诱导、利用这种混合细胞的潜在治疗意义。
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星形细胞反应性：中枢神经系统先天免疫中的亚型、状态和功能
星形胶质细胞是一种广泛存在于中枢神经系统的神经实质细胞。除了在健康组织中发挥重要作用外，星形胶质细胞还表现出对所有中枢神经系统损伤的古老进化反应，即星形胶质细胞反应性（astrocyte reactivity）。过去人们一直以为星形胶质细胞是被动、单一的，因此星形胶质细胞反应性被视为哺乳动物中枢神经系统先天免疫的一个功能强大的异质性组分。然而，星形胶质细胞反应性的内涵和作用尚不明确，有时还存在争议。基于分子表达、细胞形态、细胞相互作用、增殖状态、正常功能和疾病诱导的功能障碍的复合图片，来自加州大学洛杉矶分校医学院的Michael V. Sofroniew讨论了如何区分反应性星形胶质细胞的亚型和状态，为表征星形胶质细胞反应性的多样性提出了一个工作模型和概念框架。
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T细胞记忆的表观遗传调控及其治疗意义
记忆T细胞的功能有别于初始T细胞，极大地促进了次级免疫反应的效率。记忆T细胞的这些能力是在初级免疫反应过程中习得的，与获得新的基因表达模式有关。其基础是染色质水平的改变（表观遗传修饰），这些修饰调节着组成性基因转录（constitutive gene transcription）和诱导性基因转录（inducible gene transcription）。T细胞的表观遗传记忆可以长期存在，有助于在感染或接种疫苗后产生持久的免疫力。然而，获得性的表观遗传状态也会妨碍机体的肿瘤免疫或导致自身免疫。表观遗传与T细胞记忆的稳定性和可塑性都有关系，随着对表观遗传基因调控理解的不断加深，也许可以通过靶向表观遗传机制，选择性地修改患者体内的T细胞记忆。
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饮食和昼夜节律对微生物组和免疫力的影响
越来越多的观点认为，宿主的昼夜节律和进食时间是相互交叉调节和制约的，且可能在调节包括宿主免疫和代谢健康在内的多种生理功能方面发挥关键作用。与之相关的是，这些昼夜节律、饮食与免疫的相互作用可能会受到肠道微生物群的调控。来自以色列维茨曼科学研究所的Eran Elinav团队回顾了目前将昼夜节律和饮食时间与宿主免疫-微生物群相互作用联系起来的文献，阐述了这一作用轴如何在健康人群和一系列免疫介导的疾病患者身上，影响宿主免疫。此外，他们讨论了当前在揭示昼夜节律、饮食-微生物群-宿主免疫这一作用轴功能机制上所面临的挑战。他们强调了通过调整饮食时间对昼夜节律进行重编程的潜在意义，这一方式有望作为未来各种免疫相关疾病的干预措施。
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嗜中性粒细胞的死亡机制
嗜中性粒细胞的死亡存在多种途径，且受环境暴露、细胞年龄，及其与共生致病微生物的相互作用调节。在稳定状态下，宿主介导的反应和微生物力量之间保持微妙的平衡，促进嗜中性粒细胞的更替和补充。这种平衡的破坏会直接影响血循环中嗜中性粒细胞的数量、细胞迁移、抗菌防御和宿主健康。嗜中性粒细胞的各种死亡机制在生理上是很重要的，会产生不同的免疫学影响。如果嗜中性粒细胞以非溶血形式死亡，通常会引起抗炎症反应并促进愈合，而其他以细胞膜破裂为结局的死亡途径可能会引起有害的促炎症反应，从而加重局部组织损伤，导致慢性炎症，或引发自身免疫。本综述中，来自加州大学圣地亚哥分校医学院的Shelley M. Lawrence等人结合最新研究成果，对嗜中性粒细胞的死亡机制进行了分析。
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先天淋巴细胞的组织特异性特征
针对循环免疫细胞区室（circulating immune cell compartment），人们已经进行了长达几十年的研究。可对于组织驻留免疫（tissue-based immunity），由于组织获取手段和外周组织细胞产量的限制，我们的理解很有限，尤其是对人类的组织驻留免疫所知甚少。高通量蛋白质分析、转录谱分析和表观遗传学方面的最新进展已经部分克服了这些障碍。先天淋巴细胞（innate lymphoid cells ，ILCs）主要以组织驻留细胞的方式存在，越来越多的数据表明它们具有显著的组织特异性功能。为了明确不同解剖位置的ILCs免疫情况，来自瑞典卡罗琳斯卡医学院的Jenny Mjösberg等人对目前小鼠和人类不同组织中ILCs表型的相关研究成果进行了总结。
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小胶质细胞和星形胶质细胞在疾病中的作用：动态变化还是共同犯罪？
小胶质细胞-星形胶质细胞的相互作用处于一种微妙的平衡状态，影响着病理、生理状态下的神经细胞功能。二者的相互作用在生理条件下受到严格控制，以维持稳态；而在疾病、感染和创伤后则快速、长时间偏离平衡状态，导致多种结局：有利，也有弊。得益于近来针对人类和啮齿类动物的常规和单细胞测序分析，我们对小胶质细胞-星形胶质细胞在稳态和病理状态的交互有了新的理解。但是这两种细胞在功能上的相互作用方式复杂多变，一直是我们理解疾病发生、进展和疾病机制的障碍。单细胞测序为我们带来了很多洞见，但是仍然有许多问题悬而未决。来自波士顿儿童医院的Beth Stevens团队就如何将转录状态与特定功能联系起来进行了讨论，以便开发治疗方法，解决小胶质细胞-星形胶质细胞相互作用改变带来的负面影响。
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AID与抗体多样化
活化诱导的胞嘧啶脱氨酶（Activation-Induced cytidine Deaminase，AID）通过对免疫球蛋白基因内的脱氧胞嘧啶进行脱氨，启动亲和力成熟（affinity maturation）和同型转换（isotype switching），导致体细胞超突变（somatic hypermutation，SHM）和抗体类别转换重组（class switch recombination，CSR）。因此，AID能增强体液反应，从而清除病原体。2020年恰逢AID发现20周年，来自多伦多大学免疫学系的Alberto Martin团队回顾了当前学界对AID功能的认知，讨论了AID的生物化学特性以及在抗体多样化过程中，各种无错误的DNA修复形式如何共同启用，以优先保障变异的发生而非准确性。他们讨论了CSR过程中DNA双链断裂修复途径的调控，认为AID的基因组靶向是一个多层次过程，涉及染色质结构、顺式和反式作用因子，且决定了变异的发生，这与AID占据不受突变影响的位点时的情况截然不同。