남아프리카공화국 케이프타운 대학교(University of Cape Town) 및 기타 연구 기관 소속 연구팀은 M. tuberculosis 감염에 대한 T세포 반응을 조사하여 결핵 백신의 잠재적 타겟을 발견했습니다. 연구자들은 단일 세포 TCR 시퀀싱을 사용해 M. tuberculosis에 반응하는 T세포의 TCR을 서열을 분석하고, 결핵 진행자와 비진행자 간의 차이를 비교해 향후 백신 개발의 기초가 될 수 있는 항원을 밝혀냈습니다.
연구진은 결핵에 관한 대규모 장기 역학 연구인 Adolescent Cohort Study에서 확보한 혈액 샘플을 사용했습니다. 먼저 M. tuberculosis 용해물을 이용하여 해당 샘플을 처리한 후, 단일세포 TCR 시퀀싱을 수행하여 마이코박테리아 반응성 T 세포를 분리하고 이를 CD4+ 또는 CD8+ T 세포로 분류했습니다. 결핵 진행자(progressors) 35명과 비진행자(controllers) 35명의 혈액 샘플로부터 TCR α-β 레퍼토리를 캡처한 결과, 두 그룹 모두에서 M. tuberculosis 반응성 T세포의 90% 이상이 CD4+ T세포였으며, 이는 이전 연구 결과 일치하는 결과였습니다.
연구에서 얻은 CDR3beta 서열을 기존 공개된 데이터 세트와 통합하여 총 25,256개의 서열을 확보하고, 이를 별도 결핵 환자 코호트의 혈액 및 폐 조직으로 생성된 Bulk TCR 데이터와 비교했습니다. 분석 결과, M. tuberculosis 반응성 TCR 서열이 폐 조직에서 혈액보다 풍부하게 나타났습니다.
연구진은 GLIPH2(Grouping of Lymphocyte Interactions by Paratope Hotspots, 파로토프 핫스팟에 의한 림프구 상호작용 그룹화) 클러스터링 접근법을 사용해 동일한 항원 결정기(epitope)를 인식하는 TCR 유사성 그룹을 선별했습니다. 이들은 희귀한 그룹을 필터링한 뒤, 특정 HLA 대립유전자(HLA allele)와 연관된 약 175개의 TCR 유사성 그룹을 집중 분석했습니다. 일부 그룹은 결핵 감염 제어와 관련이 있었고, 다른 그룹은 질병 진행과 관련이 있었습니다.
추가적으로 항원 스크리닝을 통해 항원 결정기를 규명했습니다. 그 결과, 연구진은 결핵 비진행자에서 결핵 감염을 제어하는데 중요한 역할을 하는 T세포 클론들이 인식하는 두 가지 항원 결정기인 PE13(병원성 인자)과 CFP-10(면역우세 항원)을 발견했습니다. 또한, 결핵 진행자들 사이에서 EspA라는 항원결정기를 추가적으로 확인하였습니다.
다만 미국 샌프란시스코 캘리포니아 대학교 및 케냐 영장류 측에서는 관련 논평에서 "연구진은 PE13과 CFP-10을 결핵 서브유닛 백신에 포함할 것을 제안했지만, 이를 '우수한 결핵 백신 항원'으로 결론 짓기 위해서는 보다 광범위한 인구에서 추가 연구가 필요하다." 고 언급했습니다. | 
