综述:单细胞分辨率下的EB病毒(EBV)感染研究

《Journal of Medical Virology》:Epstein-Barr Virus Infection at Single-Cell Resolution

【字体: 时间:2026年02月09日 来源:Journal of Medical Virology 4.6

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  本综述系统梳理了单细胞与空间组学技术如何革新EB病毒(EBV)感染研究。文章详述了从早期电子显微镜观察到当前高通量测序的技术演进,重点解析了EBV在B细胞、上皮细胞等不同宿主细胞中的潜伏(如EBNA、LMP)和裂解程序(如BZLF1)异质性,及其在相关癌症(如BL、NPC、cHL)和自身免疫病(如MS、SLE)中的致病机制。综述强调单细胞技术揭示了病毒-宿主互作的空间动态和免疫微环境特征(如T细胞耗竭标志LAG3+、PD-1/PD-L1轴),为靶向治疗提供了新视角。

单细胞与空间测序(约2020年至今):EBV感染的新维度
单细胞与空间组学技术通过高通量捕获细胞分子特征,实现了EBV感染研究从群体水平到单细胞分辨率的跨越。这些技术可同时检测基因表达(scRNA-seq)、染色质可及性(scATAC-seq)、免疫受体(scVDJ-seq)等多组学模态,揭示宿主与病毒基因的共表达网络。例如,对淋巴母细胞系(LCL)的研究发现EBV感染的B细胞存在连续转录状态,从静止记忆B细胞到浆母细胞分化轨迹,且感染程序具有株系特异性(如EBV 1型与2型诱导不同细胞表型)。在原发性感染模型中,时间分辨单细胞多组学捕捉到B细胞从初始激活到 germinal center(GC)样状态的动态转换,并鉴定出非经典途径感染的T-bet+CXCR3+非典型B细胞(ABC),这类细胞在多发性硬化症(MS)等自身免疫病中富集。
实验模型——B细胞
EBV感染的B细胞模型是单细胞研究的经典体系。早期研究发现LCL中仅少数细胞携带病毒颗粒,暗示感染异质性。现代单细胞技术进一步揭示LCL中存在潜伏(EBNA1+)和裂解(BZLF1+)细胞亚群,且潜伏期细胞可表现为GC B细胞、活化B细胞或浆细胞样状态。值得注意的是,EBV核抗原LP(EBNA-LP)的缺失会增强细胞内在抗病毒反应(如SP140L上调),表明病毒蛋白可调控宿主防御通路。在裂解诱导的伯基特淋巴瘤(BL)细胞系中,单细胞转录组发现部分细胞呈现“流产性裂解”状态,伴有NF-κB和IRF3通路激活,而完全裂解的细胞则出现宿主基因重编程(如SOX2表达)。
上皮细胞体外实验模型
上皮细胞感染模型的研究相对有限,但已有工作利用气液界面(ALI)培养模拟鼻咽上皮,发现EBV可感染基底细胞、纤毛细胞等多种上皮亚型,其中表层细胞倾向裂解程序。在鼻咽癌(NPC)细胞系中,单细胞测序显示对裂解诱导不敏感的细胞高表达干细胞标志物SOX2,提示肿瘤干细胞样群体可能抵抗病毒裂解激活。
临床样本——淋巴瘤与上皮癌
在霍奇金淋巴瘤(cHL)、弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)等肿瘤中,单细胞分析揭示EBV+肿瘤细胞与免疫微环境(TME)的相互作用:例如,EBV+cHL富集LAG3+T细胞,NPC的TME中则存在三级淋巴结构(TLS)和克隆扩增的B细胞。在鼻咽癌(NPC)中,空间转录组证实恶性细胞可下调MHC分子,并招募耗竭性CD8+T细胞(LAG3+TIM3+)。此外,胃癌(GA)的EBV+肿瘤显示淋巴细胞浸润增加及LAG3免疫检查点分子上调。
自身免疫与炎症疾病
在MS患者中,单细胞VDJ测序发现B细胞受体(BCR)可交叉识别EBV核抗原1(EBNA1)与神经胶质细胞粘附分子(GlialCAM),提示分子模拟机制。CAEBV(慢性活动性EBV感染)患者的外周血单核细胞(PBMC)显示病毒广泛感染造血干细胞(HSC)及髓系细胞,伴随T细胞NF-κB通路过度活化。在MIS-C(儿童多系统炎症综合征)中,TGF-β信号促进EBV再激活并抑制病毒特异性T细胞功能。
空间组学的突破
空间技术如10x Visium、CODEX成像等揭示了EBV+细胞的空间分布规律:在传染性单核细胞增多症(IM)扁桃体中,LMP1+B细胞位于生发中心外区,其周边聚集耗竭表型(LAG3+TIM3+)的T细胞,形成免疫抑制微环境。
未来方向
当前挑战包括提高病毒转录本检测灵敏度、降低成本以扩大临床应用,以及整合多组学数据构建宿主-病毒互作网络。未来单细胞功能筛选(如CRISPR扰动)与空间动态追踪将有望阐明EBV致病机制的时空逻辑,为个体化治疗提供新靶点。

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