據(jù)美國有線電視新聞網(wǎng)(CNN)近日?qǐng)?bào)道,美國疾病控制與預(yù)防中更新了針對(duì)公共衛(wèi)生官員和數(shù)學(xué)建模研究員的指南。該指南估計(jì),“40%新冠病毒(SARS-CoV-2)感染者沒有癥狀”。對(duì)于輕度感染者需要用抗病毒治療,而對(duì)于重癥和危重新型冠狀肺炎(COVID-19)患者,需要氧療、呼吸機(jī)機(jī)械通氣甚至體外膜肺氧合(ECMO)進(jìn)行治療。

近日,韓國的一個(gè)研究小組研究發(fā)表在《Science immunology》的文章提出,與重度流感患者相比,重度COVID-19在所有類型的外周血單個(gè)核細(xì)胞(PBMC)中均表現(xiàn)出高炎癥反應(yīng),尤其是細(xì)胞因子TNF/IL-1β介入的炎癥反應(yīng),說明重度COVID-19患者的免疫功能障礙與促炎癥的細(xì)胞因子密切相關(guān)。此外,還發(fā)現(xiàn)了重度COVID-19患者的I型干擾素(IFN-I)免疫反應(yīng)增強(qiáng),強(qiáng)調(diào)IFN-1表達(dá)的時(shí)機(jī)對(duì)確定SARS-CoV-2感染的結(jié)果至關(guān)重要,IFN-I可作為治療重度COVID-19的潛在靶標(biāo)。

Science子刊新發(fā)現(xiàn):IFN-1有望成為治療重癥新冠肺炎的靶點(diǎn)新星-肽度TIMEDOO

當(dāng)病原體(例如致病性細(xì)菌、病毒等)感染人體后可引發(fā)炎癥,機(jī)體通過細(xì)胞因子介入的炎癥反應(yīng)來抵御病原體的入侵,在該過程中,細(xì)胞因子(cytokine),例如IL-2、IL-3、IL-4、IFN-γ、TNF-β等,發(fā)揮著重要作用。

重度COVID-19患者可發(fā)生高炎癥反應(yīng),也稱細(xì)胞因子風(fēng)暴,導(dǎo)致機(jī)體的免疫系統(tǒng)的平衡被打破,大量的促炎癥因子持續(xù)產(chǎn)生,最終患者會(huì)因自身過度免疫導(dǎo)致多器官功能衰竭。

在這項(xiàng)研究中,研究小組從健康人群、輕度和重度COVID-19患者體內(nèi)提取PBMC進(jìn)行了單細(xì)胞的RNA測序(scRNA-seq),以健康組作為對(duì)照,將不同癥狀的相對(duì)基因表達(dá)變化進(jìn)行分級(jí)聚類,發(fā)現(xiàn)對(duì)于重度COVID-19而言,不管細(xì)胞類型如何,均受到了常見炎癥介質(zhì)的影響。

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用皮爾遜相關(guān)系數(shù)(PCC)對(duì)不同疾病類型的基因表達(dá)變化進(jìn)行分級(jí)聚類;黑框表示重度COVID-19和流感組之間高度相關(guān)的細(xì)胞類型

接下來,為了進(jìn)一步研究重度COVID-19的特征,研究小組直接比較了輕度和重度COVID-19之間的PBMC,發(fā)現(xiàn)重度COVID-19與IFN-I和TNF/IL-1β相關(guān)的炎癥反應(yīng)高度相關(guān),IFN-I可通過消除TNF的耐受性效應(yīng)誘導(dǎo)高炎癥反應(yīng)

Science子刊新發(fā)現(xiàn):IFN-1有望成為治療重癥新冠肺炎的靶點(diǎn)新星-肽度TIMEDOO

直接比較輕度和重度COVID-19之間的經(jīng)典單核細(xì)胞PMBC

最后,研究小組從COVID-19死者的肺組織中得到了大量RNA-seq數(shù)據(jù),驗(yàn)證了IFN-I反應(yīng)和炎癥特征,他們發(fā)現(xiàn)在嚴(yán)重流感中,干擾素的上調(diào)刺激基因(ISG)顯著表達(dá),各類IFN刺激基因的表達(dá)增加,但只有在COVID-19患者中觀察到了TNF/IL-1β參與的反應(yīng)。

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COVID-19的患者死后肺組織轉(zhuǎn)錄組中組合的IFN-I和炎性反應(yīng)的驗(yàn)證

回顧2009年的H1N1流感大流行以及H5N1高致病性禽流感的爆發(fā),可以發(fā)現(xiàn)有一部分患者感染病毒后并非死于感染本身,而是自身的過度免疫。針對(duì)目前的新冠病毒,醫(yī)療團(tuán)隊(duì)除了根據(jù)國家衛(wèi)健委指導(dǎo)公布的抗病毒方案外,也應(yīng)當(dāng)關(guān)注細(xì)胞因子風(fēng)暴對(duì)患者帶來的不利影響。

此外,隨著科學(xué)家對(duì)COVID-19的深入鉆研,相信將類似IFN-I的促炎癥的細(xì)胞因子作為重癥COVID-19靶點(diǎn)的治療策略也指日可待。