蛋白質(zhì)組學(xué)研究發(fā)現(xiàn)重癥COVID-19的血漿標(biāo)志物
摘要：波士頓兒童醫(yī)院、哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院等機(jī)構(gòu)的研究人員在血漿中發(fā)現(xiàn)了一些蛋白標(biāo)志物，可預(yù)測日益嚴(yán)重或致命的COVID-19。
COVID-19（新冠肺炎）是一種癥狀非常多樣的疾病，大多數(shù)感染者表現(xiàn)出輕微的癥狀，包括咳嗽、發(fā)燒和喉嚨痛。然而，SARS-CoV-2病毒也會造成嚴(yán)重的癥狀，如急性呼吸窘迫綜合征、血栓形成和多器官功能障礙，對人類生命造成嚴(yán)重威脅。
近日，波士頓兒童醫(yī)院、哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院等機(jī)構(gòu)的研究人員在血漿中發(fā)現(xiàn)了一些蛋白標(biāo)志物，可預(yù)測日益嚴(yán)重或致命的COVID-19。這項研究成果于5月24日發(fā)表在《Science Advances》雜志上。
作為“COVID-19隊列的免疫分型評估（IMPACC）”項目的一部分，研究人員重點分析了每周采集的1117名SARS-CoV-2感染者的血漿樣本，這些患者在美國15家醫(yī)院接受治療。
圖1 1117名新冠肺炎住院患者的血漿蛋白質(zhì)組學(xué)縱向分析確定了與嚴(yán)重程度和結(jié)果相關(guān)的特征
在使用高氯酸去除高豐度的血漿蛋白后，研究團(tuán)隊采用高通量的液相色譜和質(zhì)譜分析來測定2934份樣本，以尋找與嚴(yán)重或致命的COVID-19相符合的蛋白質(zhì)。
通訊作者、波士頓兒童醫(yī)院和哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Hanno Steen稱：“這項研究代表了目前最大規(guī)模的基于LC-MS的血漿蛋白質(zhì)組學(xué)研究。”
“從1000多名COVID-19住院患者身上縱向采集的近3000份血漿樣本為疾病進(jìn)展和恢復(fù)提供了獨特的見解，”他談道。“同時為其他與COVID-19相關(guān)的血漿蛋白質(zhì)組學(xué)研究提供了普遍性的結(jié)果。”
研究人員根據(jù)患者的疾病嚴(yán)重程度、康復(fù)和出院所需的時間以及疾病結(jié)局，將COVID-19患者分為五個臨床軌跡組。他們確定了98名病情最嚴(yán)重或者說致命的患者，以及230名病情較輕的患者，這兩組分別位于COVID-19嚴(yán)重程度的兩端。
平均而言，他們定量了每個樣本中576個蛋白質(zhì)，并梳理了各個臨床軌跡組隨時間變化的血漿蛋白質(zhì)組模式。他們鑒定出與疾病嚴(yán)重程度增加相關(guān)的蛋白質(zhì)變化特征，以及后來死亡的患者在疾病過程中較早出現(xiàn)的“死亡特征”。
在COVID-19致死病例中，研究人員發(fā)現(xiàn)與炎癥和器官損傷有關(guān)的中性粒細(xì)胞胞外誘捕網(wǎng)（NET）通路中的血漿蛋白在早期上升，隨后心臟損傷、細(xì)胞外基質(zhì)降解和持續(xù)炎癥的標(biāo)志物上升。
圖2 基于高通量LCMS的方法，用于分析數(shù)千個血漿樣本和隊列設(shè)計
作者報告稱，“我們的研究結(jié)果表明，中性粒細(xì)胞胞外誘捕網(wǎng)和心臟損傷標(biāo)志物的水平升高與致命結(jié)局有關(guān)” ，并補(bǔ)充說，分析發(fā)現(xiàn)了病情惡化和死亡的潛在預(yù)后標(biāo)志物。
研究人員認(rèn)為，血液蛋白標(biāo)志物有助于發(fā)現(xiàn)免疫系統(tǒng)過度激活的COVID-19患者，不過若要將這些標(biāo)志物納入常規(guī)臨床檢測還需要使用死于病毒感染的患者樣本開展驗證研究。
參考資料
[1] Longitudinal plasma proteomic analysis of 1117 hospitalized patients with COVID-19 identifies features associated with severity and outcomes
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