Science：揭示病情較重的COVID-19患者存在三種不同的免疫反應(yīng)

來源：作者：人氣：-發(fā)表時間：2020-07-21 14:16:00【大中小】

在一項新的研究中，來自美國賓夕法尼亞大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)針對SARS-CoV-2感染的三種不同的免疫反應(yīng)，這可能有助于預(yù)測重癥COVID-19患者的疾病軌跡，并可能最終為如何最好地治療他們提供信息。相關(guān)研究結(jié)果于2020年7月15日在線發(fā)表在Science期刊上，論文標(biāo)題為“Deep immune profiling of COVID-19 patients reveals distinct immunotypes with therapeutic implications”。

Science：揭示病情較重的COVID-19患者存在三種不同的免疫反應(yīng)

論文共同通訊作者、賓夕法尼亞大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院系統(tǒng)藥理學(xué)與轉(zhuǎn)化治療學(xué)系主任E. John Wherry博士說，“對于住院的COVID-19患者，免疫系統(tǒng)的反應(yīng)方式并不只有一種。有很多異質(zhì)性，我們將其歸納為我們所說的三種‘免疫型（immunotype）’。我們希望我們可能真地能夠根據(jù)臨床數(shù)據(jù)預(yù)測，或者至少推斷出患者具有的不同免疫模式。這將使我們能夠開始考慮讓患者參加不同類型的臨床試驗。”

這種冠狀病毒會引發(fā)重癥患者不同的免疫反應(yīng)和癥狀，但是人們對這兩者如何對應(yīng)起來仍知之甚少，這就使得治療決策更加困難。

雖然最近的研究已揭示了針對這種病毒的免疫反應(yīng)的細(xì)節(jié)，但大多數(shù)都是單例報告或集中在一小部分人身上。據(jù)這些作者所知，這是首個提供大量住院患者綜合免疫譜的研究。

這些研究人員應(yīng)用深度免疫分析技術(shù)，來捕捉163名患者在感染過程中的個體反應(yīng)。這項研究納入90名在賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)院治療的住院患者、29名非住院患者和44名沒有感染SARS-CoV2的健康供者。不同組間的免疫反應(yīng)存在不同，但有一些模式具有臨床前景。

第一種免疫型具有較強的CD4+ T細(xì)胞活性，以及適度活化的CD8+ T細(xì)胞和外周血淋巴細(xì)胞。作為主要的炎癥免疫細(xì)胞，CD4+ T細(xì)胞和CD8+ T細(xì)胞可用于清除病毒。第二種免疫型的主要特點是一部分稱為EM細(xì)胞和EMRA細(xì)胞的CD8+T細(xì)胞，以及CD8+ T細(xì)胞、記憶B細(xì)胞和外周血淋巴細(xì)胞的適度活化。第三種免疫型幾乎沒有顯示出對這種感染作出免疫反應(yīng)的證據(jù)。

接下來，這些研究人員將這種深度免疫分析與臨床數(shù)據(jù)相結(jié)合，以了解免疫反應(yīng)與疾病之間的關(guān)系。第一種免疫型與更嚴(yán)重的疾病相關(guān)，包括炎癥、器官衰竭和急性腎臟疾病。第二種免疫型與疾病嚴(yán)重程度無關(guān)，而是與先前存在的免疫抑制和死亡率有關(guān)。第三種類型，沒有免疫激活，與特定的癥狀或臨床特征無關(guān)，盡管它們有所不同。

Wherry及其團隊開發(fā)的這些免疫型代表了適應(yīng)性免疫反應(yīng)。來自賓夕法尼亞大學(xué)研究人員的第二項研究揭示了關(guān)于針對SARS-CoV-2的先天性反應(yīng)的新細(xì)節(jié)。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在Science Immunology期刊上，論文標(biāo)題為“Comprehensive mapping of immune perturbations associated with severe COVID-19”。

第二項研究的共同通訊作者、賓夕法尼亞大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院微生物學(xué)教授Michael R. Betts博士（也是第一項研究的共同通訊作者）說，“T細(xì)胞和B細(xì)胞的活性是由先天免疫反應(yīng)決定的。我們相信免疫系統(tǒng)的先天反應(yīng)可能是導(dǎo)致Wherry實驗室確定的這三種免疫型的原因。”

這些研究人員對42名感染患者（中度和重度疾病）和12名健康供者的血液樣本進行了分析，發(fā)現(xiàn)免疫適應(yīng)性反應(yīng)具有類似的異質(zhì)性：CD4+ T細(xì)胞、CD8+ T細(xì)胞、B細(xì)胞以及外周血細(xì)胞（如中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞）的強勁激活。

雖然先天性反應(yīng)也是異質(zhì)的，但是這些研究人員觀察到，在疾病較嚴(yán)重的患者中，中性粒細(xì)胞表面上的CD15和CD16分子減少，自然殺傷細(xì)胞（NK）、未成熟粒細(xì)胞和單核細(xì)胞表面上的CD16分子減少。這兩個分子已知在免疫系統(tǒng)對病毒感染的反應(yīng)中扮演著重要角色，也是免疫治療的潛在靶標(biāo)。它們?nèi)绾悟?qū)動和加劇這三種免疫型中的適應(yīng)性反應(yīng)，是科學(xué)家們正在努力更好理解的一個重要問題。

隨著COVID-19研究以前所未有的速度進行，科學(xué)家們聯(lián)合起來尋找答案。在眾多的努力中，賓夕法尼亞大學(xué)組建了來自不同背景的實驗室和臨床研究團隊，以加強對免疫系統(tǒng)的關(guān)注，并與COVID處理部門一起管理待分析的標(biāo)本。

賓夕法尼亞大學(xué)心血管研究教授Jonathan A. Epstein博士說，“了解免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)對疾病作出反應(yīng)的力量是過去十年醫(yī)學(xué)的重大進展之一，賓夕法尼亞大學(xué)一直處于引領(lǐng)這一發(fā)現(xiàn)的中心。我們?nèi)缃裾趯⑽覀?00多人的免疫學(xué)團隊的廣泛專業(yè)知識和經(jīng)驗應(yīng)用于COVID-19的研究和治療。這些研究人員在第一項研究中采用的深度免疫分析技術(shù)不僅對如今的這種疾病有用，而且在未來對許多其他疾病都可能有用。”