2023年1月19日，于Nature Immunology (IF： 31.250)发表题为“Tissue adaptation and clonal segregation of human memory T cells in barrier sites”。作者收集人类屏障组织以及淋巴器官和血液样本，整合多种单细胞测序技术，研究人类屏障组织中的记忆性T细胞克隆重叠情况。通过CyTOF以及单细胞RNA测序，分别绘制了各组织中记忆性T细胞的蛋白表达谱和转录谱，并发现人类屏障组织中，这群细胞的驻留、归巢、以及功能的蛋白表达谱和转录谱均与游离T细胞具有显著区别;游离记忆性T细胞分化程度更高，进行着高度增殖，各组织中存在大量克隆重合，并线表达效应性以及细胞毒性分子标签；而组织驻留记忆性T细胞进行着空间特异性增殖，具有组织特异性，揭示了保护性免疫作用需要组织特异性信号参与。

一、研究背景

有证据表明，在人类屏障组织中，组织驻留记忆性T细胞（TRM）对人体具有强大的免疫保护作用，此外有研究发现组织驻留记忆性T细胞在屏障组织中具有空间特异性，然而这种空间特异性分布只存在屏障组织中，还是对整个机体具有普适性，目前尚不清楚。

二、结果

1.组织驻留记忆性T细胞具有组织特异性

从三个人体的8个部位（血液、脾脏、肺淋巴结、腹股沟淋巴结、肠系膜淋巴结、肺、皮肤和空肠）中分离T细胞，以表征全身T细胞亚群组成和表型异质性；通过CyTOF分析发现与所有其他位点相比，每个屏障组织位点都具有独特的T细胞组成，T_RM细胞具有位点特异性特征。

2.不同的克隆连接定义了屏障部位的T细胞

接下来，作者做了TCR-seq去评估屏障位点CD4+和CD8+T细胞相对于血液和淋巴组织中细胞的克隆扩增和重叠程度。与组织相关淋巴结中的克隆相比，肺、空肠和皮肤中扩增的CD4+和CD8+T细胞克隆增加。与CD4+T细胞相比，CD8+T细胞在血液、脾脏、骨髓、淋巴结、肺和空肠中也表现出更高的克隆扩增。重叠分析表明，与CD8+T细胞相比，CD4+T细胞克隆较少且位点特异性更强，并且屏障位点中的T细胞与富含血液和淋巴样位点的T细胞发生更多地克隆分离。

scRNA-seq揭示了T细胞的亚群和TRM细胞组织特异性特征

为了将组织特异性分析与克隆起源相结合，作者对来自两个供体八个位点的 CD3 + T 细胞 进行了scRNA-seq 和TCR-seq，注释了8个已知的CD4+和CD8+谱系的T细胞亚群。T 细胞亚群的组织分布与通过 CyTOF技术在不同供体中鉴定出的组织分布相似，并证实主要是由于TRM细胞导致了屏障位点中T细胞的明显聚集。差异表达分析鉴定了每个屏障位点的位点特异性基因表达谱，其中皮肤的位点特异性差异表达基因数量最多，证明了皮肤T_RM细胞之间的潜在异质性，确定了六个与不同功能相关的皮肤T_RM亚群。

4.T_EM和T_EM克隆呈弥散状，而TRM克隆呈局部扩张。

将TCR克隆信息映射到UMAP，发现CD8 +T 细胞克隆比 CD4 + T 细胞克隆扩增显著增多，CD8 + T 细胞在大多数位点大量扩增。淋巴部位和肺内扩增最多的前10个克隆包括终末分化效应记忆 T 细胞/效应记忆T细胞（T_EM /T_EMRA），而在屏障位点大多数克隆是 T_RM。

高度可变基因分层聚类比较未发生克隆扩增和发生克隆扩增的T_EM/T_EMRA细胞的差异基因表达，结果表明分化的T_EM和T_EMRA细胞中扩增的T细胞群表现出不同的功能。

跨组织共享克隆扩增的程度分析，通过跨位点追踪扩增最多的 CD4 +和 CD8 + T 细胞克隆和从样本中取相同数量细胞分析来控制抽样偏差，两种方法表现一致。通过配对的TRB和TRA序列鉴定出大多数 CD4 + T 细胞克隆是定位于单个屏障位点的T_RM细胞，在多个位点检测到许多CD8 + T_EM /T_EMRA克隆，这些传播的克隆中的一些与屏障或淋巴结部位的 T_RM 克隆重叠。同时作者发现屏障位点 T_RM细胞的克隆分离与上图中大量克隆的单链分析结果一致。

三、结论和意义

整合了单细胞蛋白、转录组和 TCR 分析表征了跨人体屏障位点、淋巴器官和循环的 T 细胞免疫力。结果表明游离记忆性T细胞分化程度更高，而人类屏障组织中，这群T 细胞的驻留、归巢、以及功能的蛋白表达谱和转录谱均与游离T细胞具有显著区别;游离记忆性T细胞分化程度更高，进行着高度增殖，各组织中存在大量克隆重合，并线表达效应性以及细胞毒性分子标签；而组织驻留记忆性T细胞进行着空间特异性增殖，具有组织特异性，揭示了保护性免疫作用需要组织特异性信号参与。