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M . tb 感染后结局与宿主免疫应答息息相关，不仅表现在传统的固有免疫、适应性免疫反应方面，其他的关于宿主微生物菌群、免疫微环境改变等都有一定影响。近两年在结核病免疫相关研究中尚有一些新的发现，值得我们深入研究。
胃肠道菌群的组成能够影响全身免疫反应，目前，对于肠道菌群如何影响传染病的发病机制及抗生素治疗结果却知之甚少。由于在感染性疾病治疗过程中，难以区分抗生素诱导的病原体清除和微生物组改变的免疫效应的作用，以至于肠道菌对抗生素治疗结果的影响在人类疾病中鲜有研究报道。本研究通过对一个独立队列中胃肠道微生物组合血液转录谱进行挖掘，发现无论是在疾病状态下还是在稳态条件下，胃肠道菌群的组成决定了全身炎症的基调。该研究结果可能有助于支持将胃肠道微生物组监测用于结核病治疗结果预测指标的试验，或帮助了解治疗结果的个体间异质性。
通过快速且非侵入性的高通量测序组学数据（包括DNA 测序、痰细菌载量和血液 RNA 测序等）推断人类微生物组、病原体和宿主炎症状态之间的关联。
通过高通量测序分析两项关于TB治疗的纵向研究，队列1（为期2周的纵向和介入性临床试验）包括对研究志愿者的随机临床试验的二次分析，在随机分配为标准护理结核病治疗组（HRZE组）或硝唑尼特组（NTZ组）前分别收集了基线数据，队列2（6个月的纵向和观察性研究）由研究志愿者组成，跟踪观察了各参与人员6个月的结核病治疗过程，分别收集了痰液液体培养的阳性报告时间（time to positivity，TTP）、微生物组和转录组学数据。另一项是由55名健康志愿者组成的对照的横断面研究队列3。分别收集上述3个队列的粪便样本（用于微生物组分析）、痰液（用于确定 M . tb 负荷）和外周血（用于转录组分析）的检测数据，以分析3个独立人群中微生物组-转录组的关系。
本研究数据分析表明，伴随结核病治疗的炎症基因表达变化与清除病原体药物的抗微生物活性和抗生素诱导的微生物组组成变化相关。基于本研究的建模结果，提出了微生物组炎症效应的两个模块。首先是梭状芽孢杆菌（尤其是IV和XIVa簇）的消耗与TB相关炎症的恶化有关，该现象在HRZE和NTZ治疗组中均呈显著变化。另一方面，仅在NTZ组中出现的致病菌，如粪肠球菌、解乳链球菌和大肠杆菌的增强，可能加剧个体内炎症通路相关基因的表达。重要的是，本研究提出的模型表明所有接受治疗人群的ASV丰度、病原体的丰度与炎症加剧相关，从而确定微生物组-免疫在事实上存在关联，而不仅仅反映在梭状芽孢杆菌的动态变化。
TB 炎症状态、外周基因表达和微生物群存在关联。抗生素诱导的病原体负荷降低和微生物组的变化，与治疗诱导的活动性结核病炎症反应的变化独立相关。抗生素治疗的反应可能是病原体被杀死，以及微生物组驱动的免疫调节的综合作用的结果。
自然状态下的遗传基因无效突变率较低，故进行相关研究具有挑战性，基于此，本研究通过两组临床队列，研究 SIGLEC1 的无效突变和 M . tb 肺外传播之间的显著关联，阐明 SIGLEC1 在 M . tb 感染中的调控作用。
通过无效突变探索 SIGLEC1 与 M . tb 传播之间的联系，加深对 M . tb 合并其他感染后的疾病发展的理解。
首先在队列中检测 SIGLEC1 无效突变与结核病之间的关系，建立小鼠 M . tb 感染模型，对肺组织行组织病理学和菌载量分析，基因沉默技术结合薄层色谱法分析与Siglec-1相互作用的配体的作用，通过低温电子显微镜、纳米颗粒和共聚焦显微镜跟踪分析囊泡。
结核病个体中 SIGLEC1 无效等位基因的频率增加，小鼠感染模型结果显示虽然小鼠肺内细菌载量没有明显的差异，但 SIGLEC1 敲除组的小鼠肺病变区更大；功能缺失实验证实，感染 SIGLEC1 沉默的单核巨噬细胞后，细菌载量无明显变化，表明Siglec-1并没有直接参与 M . tb 的清除。此外，薄层色谱分析没有检测到可与 M . tb 直接结合配体的存在。小鼠体内试验证实，抗原提呈细胞的激活需要通过胞外囊泡诱导。
以上研究证实了 SIGLEC1 无效突变与结核病播散的相关性，阐明了Siglec-1能结合细胞外囊泡并激活抗结核感染免疫应答，以及其缺失会影响 M . tb 的传播。
既往研究证实在 M . tb 感染期间B细胞功能异常，但是B细胞在 M . tb 感染期间如何通过抗体调控免疫反应还不清晰。故本研究探索B细胞介导的 M . tb 感染后宿主适应性免疫应答中抗体的作用。
阐明B细胞通过抗体在 M . tb 感染期间调控免疫反应的具体机制，为结核病的治疗和预防性疫苗的开发提供可能性。
筛选分离针对PstS1的单抗，测试其对 M . tb 感染模型的影响。制备抗原结合片段，明确保护性抗体与靶蛋白结合的机制，建立Balb/c小鼠 M . tb 感染模型，腹腔注射单克隆抗体，测定肺组织中细菌载量，在体内试验层面探究抗体对 M . tb 感染后活力的影响。
首先从患者中筛选发现单抗p4-36和p4-163对PstS1具有特异性，并在自然感染过程中获得体细胞高突变，从而提高了其与 M . tb 的结合，抑制 M . tb 的生长，其中单体的Fcγ段可以介导细菌对细胞的调理作用，从而抑制 M . tb 感染。小鼠感染模型细菌负荷结果显示注射单克隆抗体p4-36和p4-163的预处理的小鼠CFU降低，证实了单克隆抗体对 M . tb 具有抑制作用。
p4-36和p4-163在体外培养以及体内试验均表现出抗菌活性，此外，研究证明了活动性结核病过程中可产生保护性抗体反应，为结核病的治疗和预防性疫苗的开发提供了理论依据。
确定导致结核病发病和潜伏感染的免疫学机制。
①实验猕猴动物模型分成三组：对照组、潜伏感染组和结核感染组。血液样本来自肺结核病（PTB）患者以及结核潜伏感染（LTBI）者。②PBMC经体外刺激培养，分选CD27 + NK细胞，RT-PCR检测基因的表达情况。③分离猕猴肺组织单个细胞。④FFPE组织样本用苏木精和伊红染色，光镜观察分析炎症特征。⑤提取猕猴的支气管肺泡灌洗液，检测细胞因子以及趋化因子。⑥计算B细胞滤泡大小。
①单细胞水平：在PTB和LTBI肺组织样本中共鉴定出T细胞，NK细胞，B细胞，巨噬细胞，巨噬细胞样树突状细胞（cDC）和浆细胞样树突状细胞（pDC），非经典单核细胞和肥大细胞8种主要细胞类型。其中，巨噬细胞和T细胞是所有组中最丰富的细胞类型。②活化T细胞反应的存在是结核病的一个明显特征。另外，B细胞是未感染肺中最大的淋巴样细胞群。③在初始淋巴细胞群体中，LTBI猕猴肺中的细胞毒性颗粒酶B（GZMB）+穿孔素（PRF1）+NK细胞增加。④巨噬细胞是结核关键的IFN反应者，并表达抑制分子。树突状细胞是PTB猕猴肺中的另一种主要细胞类型，其表现为pDC的增加。⑤LTBI猕猴的肺中存在大量的CD27 + NK细胞和pDC，而B细胞在TB和LTBI猕猴肺中却减少。
猕猴肺结核的肺标本中含有三个特征性细胞群：浆细胞样树突状细胞，巨噬细胞群体和活化的T细胞群。相比之下，CD27 + NK细胞亚群聚集在结核潜伏感染猕猴的肺中。同时，这种NK细胞群也存在于结核潜伏感染个体的循环系统中。
探索结核病感染过程中固有免疫微环境分析。
①选择巨噬细胞、GD细胞、MAIT细胞、NK细胞和NK T细胞进行研究。在结核病感染后获得了5个免疫细胞差异表达基因（DEG），对差异基因进行基因本体论分析（Gene Ontology，GO）、京都基因和基因组百科全书分析（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）以及亚定位分析。②进行免疫细胞的代谢分析。③选取肺泡上皮细胞和肺内皮细胞作为结构细胞的代表。搜索与免疫细胞相互作用的结构细胞的所有配体家族。测定各免疫细胞聚集活性的基因模块，并捕获免疫特异性基因。
①DEG功能分析：巨噬细胞富含细胞死亡功能基因；MAIT细胞富含包括含磷酸盐化合物的代谢基因；GD细胞富集包括细胞增殖基因；NK细胞富集包括信号调节的基因。NKT细胞主要在细胞对刺激的反应方面发挥作用。②DEG的分布分析：它们在1q、17q和19q染色体上分布较多，在21号染色体上则分布较少。另外有12个基因分布于线粒体染色体上。③代谢结果：花生四烯酸代谢途径在巨噬细胞感染结核病后非常活跃，而细胞色素P450途径在巨噬细胞中的异生物代谢在结核病感染前后没有改变。免疫微环境中的每个细胞都表现出代谢异质性。④在感染 M . tb 后，肺表皮细胞作为干扰素家族的受体，肺内膜细胞作为IL-10家族的受体。
根据感染前后基因表达值，从结构细胞和免疫细胞中收集了一组共表达的基因。利用双聚类算法捕获了结构细胞和免疫细胞的共调节免疫模块。结构细胞和免疫细胞上调和下调的基因模块在免疫分化模块中的变化大致相同。
①肺结核感染不仅增加了内皮细胞、上皮细胞和免疫细胞之间的联系，而且可激活结构细胞产生相关的免疫效应。②感染结核后先天性免疫细胞表现出功能异质性和代谢异质性。 M . tb 入侵时，免疫微环境中的非免疫细胞、内源细胞和表皮细胞均表现出趋化性免疫作用。
本节第一篇研究通过检测不同抗结核治疗以及健康人群队列中胃肠微生物菌群的变化，发现并分析了胃肠菌群与结核病治疗中细菌载荷以及宿主免疫状态的相关性，发现抗结核治疗的成功不仅是抗生素对于 M . tb 的直接杀伤作用，胃肠道微生物的免疫调节也有助于宿主清除 M . tb 。从而，该研究提出胃肠菌群作为抗结核治疗过程中宿主炎症状态变化指标的可能性。
本节第二篇研究分别通过动物实验和细胞实验探索 SIGLEC1 的功能，并且在文章中发现了一个很有趣的现象，即不论在 SIGLEC1 敲除小鼠 M . tb 感染模型中或是沉默 SIGLEC1 的细胞感染模型中，均发现 M . tb 载量没有差异，这提示我们未来在实际的科研工作中，不能仅仅以菌落形成单位（CFU）为导向，而应从临床症状、病理变化等多种角度观察，探究分子机制。此外，文中还探讨了免疫异常合并结核患者，由于其免疫功能异常，在治疗和指导用药方面与没有基础疾病或基础疾病较轻的患者可能有较大的不同，这类特殊人群也是我们未来需要特殊关注的重点。
本节第三篇研究人员从临床患者中筛选出对PstS1有强反应的个体，并制备单克隆抗体，用来探究抗体在结核感染中发挥作用的机制，由于功能和结构密不可分，研究中对抗体的结构和其发挥功能的具体区域进行了一定的分析说明，并结合体内外试验进行了验证说明，但是研究中也解释单克隆抗体p4-36和p4-170由于其活性不高，大大制约了其作为 M . tb 感染的疫苗或治疗的潜力，未来可以通过进一步改善获得高效价的抗体从而提升其使用价值，但本研究首次说明自然诱导PstS1抗体在感染期间具有抗结核活性，进一步扩充了适应性免疫的作用机制，为未来疫苗和新药的研制提供了理论基础。
本节第四篇研究使用高通量单细胞测序技术（scRNA-seq）和质谱流式细胞术（CyTOF）探测了 M . tb 不同感染状况（结核病以及结核潜伏感染）的非人类灵长类动物——猕猴的免疫情况，并用流式细胞术和免疫荧光等常规技术验证实验结果。在单个肺细胞中识别出 M . tb 感染的免疫反应，进一步探索导致结核病感染和潜伏的机制。该研究有助于我们了解结核病发生发展的免疫机制，为结核病的治疗和疫苗的设计提供有效的靶标。
固有免疫反应在决定结核潜伏感染是否发展为活动性结核中起着关键作用。本节第五篇研究探讨了每种细胞的功能，并解释了免疫微环境的原理。基于固有免疫微环境的差异，对5种免疫细胞和2种结构细胞的免疫应答进行了模块化分析。结果表明，在先天性免疫应激反应中，核因子Kappa B（NF-κB）途径调控的 CXCL3 、 PTGS2 和 TNFAIP6 基因在抗结核病中起关键作用。基于主动途径算法，每个免疫细胞表现出代谢异质性。此外，结核感染后，结构细胞表现出基于共表达免疫调节模块的趋化性免疫作用。本项研究提供了早期清除结核病和宿主对感染的固有免疫反应的新见解。
点评专家：朱传智，张宗德，黄银霞