Science：揭示病情較重的COVID-19患者存在三種不同的免疫反應

來源：作者：人氣：-發表時間：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佩雷爾曼醫學院的研究人員發現針對SARS-CoV-2感染的三種不同的免疫反應，這可能有助于預測重癥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。相關研究結果于2020年7月15日在線發表在Science期刊上，論文標題為“Deep immune profiling of COVID-19 patients reveals distinct immunotypes with therapeutic implications”。

論文共同通訊作者、賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院系統藥理學與轉化治療學系主任E. John Wherry博士說，“對于住院的COVID-19患者，免疫系統的反應方式并不只有一種。有很多異質性，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臨床數據預測，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重癥患者不同的免疫反應和癥狀，但是人們對這兩者如何對應起來仍知之甚少，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的細節，但大多數都是單例報告或集中在一小部分人身上。據這些作者所知，這是首個提供大量住院患者綜合免疫譜的研究。

這些研究人員應用深度免疫分析技術，來捕捉163名患者在感染過程中的個體反應。這項研究納入90名在賓夕法尼亞大學醫院治療的住院患者、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細胞活性，以及適度活化的CD8+ T細胞和外周血淋巴細胞。作為主要的炎癥免疫細胞，CD4+ T細胞和CD8+ T細胞可用于清除病毒。第二種免疫型的主要特點是一部分稱為EM細胞和EMRA細胞的CD8+T細胞，以及CD8+ T細胞、記憶B細胞和外周血淋巴細胞的適度活化。第三種免疫型幾乎沒有顯示出對這種感染作出免疫反應的證據。

接下來，這些研究人員將這種深度免疫分析與臨床數據相結合，以了解免疫反應與疾病之間的關系。第一種免疫型與更嚴重的疾病相關，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重程度無關，而是與先前存在的免疫抑制和死亡率有關。第三種類型，沒有免疫激活，與特定的癥狀或臨床特征無關，盡管它們有所不同。

Wherry及其團隊開發的這些免疫型代表了適應性免疫反應。來自賓夕法尼亞大學研究人員的第二項研究揭示了關于針對SARS-CoV-2的先天性反應的新細節。相關研究結果近期發表在Science Immunology期刊上，論文標題為“Comprehensive mapping of immune perturbations associated with severe COVID-19”。

第二項研究的共同通訊作者、賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院微生物學教授Michael R. Betts博士（也是第一項研究的共同通訊作者）說，“T細胞和B細胞的活性是由先天免疫反應決定的。我們相信免疫系統的先天反應可能是導致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，發現免疫適應性反應具有類似的異質性：CD4+ T細胞、CD8+ T細胞、B細胞以及外周血細胞（如中性粒細胞、單核細胞和自然殺傷細胞）的強勁激活。

雖然先天性反應也是異質的，但是這些研究人員觀察到，在疾病較嚴重的患者中，中性粒細胞表面上的CD15和CD16分子減少，自然殺傷細胞（NK）、未成熟粒細胞和單核細胞表面上的CD16分子減少。這兩個分子已知在免疫系統對病毒感染的反應中扮演著重要角色，也是免疫治療的潛在靶標。它們如何驅動和加劇這三種免疫型中的適應性反應，是科學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，科學家們聯合起來尋找答案。在眾多的努力中，賓夕法尼亞大學組建了來自不同背景的實驗室和臨床研究團隊，以加強對免疫系統的關注，并與COVID處理部門一起管理待分析的標本。

賓夕法尼亞大學心血管研究教授Jonathan A. Epstein博士說，“了解免疫系統調節對疾病作出反應的力量是過去十年醫學的重大進展之一，賓夕法尼亞大學一直處于引領這一發現的中心。我們如今正在將我們200多人的免疫學團隊的廣泛專業知識和經驗應用于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。”