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严重急性呼吸综合征(severeacuterespiratorysyndrome，SARS)，亦称传染性非典型肺炎，是一种新出现的传染性疾病。自2002年11月份我国广东省发生首例SARS患者以来至2003年7月，世界卫生组织报告全世界共有33个国家和地区发生8098例疑似SARS病例，死亡774例，病死率为9.6％。该病传播速度快，人群普遍易感和死亡率高，成为近几十年来最为凶险的传染病，严重威胁着人类的健康。2003年4月16日，WHO正式宣布引起SARS的病原体是一种全新的冠状病毒，并命名为SARS冠状病毒(SARScoronavirus，SARS-CoV)。
SARS-CoV主要编码4种结构蛋白：棘突蛋白(S)、包膜蛋白(E)、膜蛋白(M)及核衣壳蛋白(N)。其中，S蛋白是SARS-CoV最大的结构蛋白。动物实验表明，表达S蛋白的副流感病毒免疫仓鼠后能诱导产生中和抗体，并能有效保护动物抵抗SARS-CoV的攻击。因此S蛋白被认为是发展SARS疫苗的首选抗原。S蛋白包含4个结构域：胞浆区、跨膜区、S1和S2。胞浆区和跨膜区所占比例较小，大部分是由S1和S2构成的包膜外域。S1和S2分别介导病毒与宿主细胞受体的结合及病毒包膜与细胞膜的融合。Yang等证实截除部分胞浆区的SARS-CoVSDNA疫苗与截除全部跨膜区及胞浆区的SARS-CoVSDNA疫苗免疫小鼠后均能诱导保护性中和抗体的产生，提示S1和S2是S蛋白的主要功能区。
M蛋白由220aa组成，是SARS-CoV的重要跨膜糖蛋白。M蛋白与S蛋白的结合，以及M蛋白与N蛋白的结合在SARS-CoV装配、出芽过程中发挥着重要的作用。M蛋白包括3个结构域：一个短的N末端(胞外区)、跨膜区和一个较大的C末端(胞浆区)。动物实验表明，编码SARS-CoVM蛋白的DNA疫苗不仅能诱导体液免疫反应产生高水平的抗体，而且还可诱导产生强烈的Th1反应和迟发型超敏反应(DTH)。因此，M蛋白也被认为是研发SARS亚单位疫苗的候选抗原蛋白。
SARS流行期间，没有任何一种药物能抑制SARS-CoV在体内的复制，提示免疫系统在机体抵御SARS-CoV感染过程中发挥着至关重要的作用。用灭活的SARS-CoV作为抗原，对SARS患者进行了血清特异性IgG和IgM抗体的动态观察。发现出现症状第2周，SARS患者血清中可检测到SARS-CoV特异性IgM和IgG抗体，IgG抗体在第4周达到高峰，且抗体滴度连续3个月维持在较高水平。且静脉注射康复期SARS患者的血清能有效治疗急性期SARS病人。可见，体液免疫在机体抵抗SARS-CoV感染过程中发挥着一定的保护作用。以往研究表明，机体抗病毒感染最有效的武器是特异性细胞免疫反应。
在SARS患者发病早期外周血中淋巴细胞的计数减少，CD4+和CD8+T细胞绝对值显著下降，而且患者外周血T细胞亚群的计数与病情的严重程度密切相关。相反，SARS患者外周血中的B淋巴细胞在SARS的整个发病过程中基本保持不变或轻微升高。提示SARS-CoV攻击的靶细胞似乎主要是T淋巴细胞。进一步研究发现，无论是治愈组还是死亡组CD3+、CD4+、CD8+T细胞绝对值在发病初的15天内均显著降低。发病15天后治愈组CD3+、CD4+、CD8+细胞计数显著上升并逐渐恢复至正常；而死亡组CD3+、CD4+、CD8+绝对值不但没有恢复，反而呈进行性下降趋势。这些结果提示T细胞在SARS病情的演变过程中可能有重要的意义。但CD4+和CD8+T细胞的数量改变不能完全反应机体对SARS-CoV的特异性细胞免疫应答状态。目前针对SARS-CoV感染者特异性细胞免疫应答的研究报道国内外尚少。有学者对SARS-CoVS蛋白进行了HLA-A2限制性CD8+T细胞表位鉴定工作，但亚洲人群中HLA-A2+者仅占50％，所以应用Tetramer的方法只能检测HLA-A2+SARS患者的特异性CD8+T细胞的免疫应答，但不能反应HLA-A2-SARS患者的特异性免疫功能和CD4+T细胞的免疫应答状态。
为此，我们研究了完全康复期SARS患者外周血CD4+和CD8+T细胞对SARS-CoVS和M抗原的特异性细胞免疫反应。首先，我们分离了外周血单个核细胞(PBMCs)，体外经SARS-CoVS多肽混合物或M多肽混合物刺激后，采用酶联免疫吸附试验(ELISA)、酶联免疫斑点试验(ELISpot)及流式细胞检测技术(FACS)，分别从整体水平、单个细胞水平分析了完全康复期SARS患者外周血中SARS-CoV特异性T淋巴细胞反应。本文第一部分的结果显示，在无S抗原刺激的情况下，无论是完全康复期SARS患者还是健康人外周血中PBMCs几乎不分泌IFN-γ。当SARS-CoVS多肽混合物刺激后，SARS康复期患者的PBMCs分泌大量的IFN-γ，并可检测出高频率的IFN-γ产生细胞。与健康人刺激组及康复期SARS患者未刺激组相比，差异具有统计学意义(P＜0.01)。从实验结果可以看出，完全康复期SARS患者外周血中存在较高频率的SARS-CoVS抗原特异性记忆性T淋巴细胞。FACS结果进一步显示，完全康复期SARS患者外周血中的CD4+和CD8+T细胞经SARS-CoVS多肽刺激后可迅速产生IFN-γ。根据IFN-γ和IL-2的表达与否，CD4+T细胞可分为3个亚群：IFN-γ-IL-2+，IFN-γ+IL-2+和IFN-γ+IL-2-。表型分析显示，SARS-CoVS抗原特异性记忆CD4+T细胞为CD45RO+CCR7+CD62L-，属于中央型记忆细胞。相反，绝大部分的SARS-CoVS抗原特异性CD8+T细胞属于效应型记忆细胞，表型为CD45RO-CCR7-CD62L-。
本文的第二部分，我们在康复期SARS患者外周血中也检测到较高频率的SARS-CoVM抗原特异性记忆CD4+和CD8+T细胞。此外，我们还从SARS-CoVM蛋白中鉴定出4个主要的T细胞优势表位肽：p21～44，p65～91，p117～140及p200～220。且用这4个多肽刺激完全康复期SARS患者PBMCs，外周血中CD4+和CD8+T细胞均可产生IFN-γ，但以CD8+T细胞反应为主。
综上所述，本研究证实了SARS-CoVS蛋白和M蛋白的免疫原性。SARS-CoV感染人类后，机体可以产生针对SARS-CoVS蛋白和M蛋白特异性CD4+和CD8+T细胞反应，其免疫记忆可以在体内维持2年之久。该研究将有助于阐明SARS的免疫应答机制，并为SARS临床诊断和疫苗设计提供重要的理论依据。