在一項新的研究中,來自美國斯坦福大學、埃默里大學和中國香港大學、香港醫院管理局的研究人員發現在病情嚴重的COVID-19患者中,應當對體內病毒或細菌的跡象立即做出反應的“第一反應者” 免疫細胞反應遲鈍。相關研究結果于2020年8月11日在線發表在Science期刊上,論文標題為“Systems biological assessment of immunity to mild versus severe COVID-19 infection in humans”。
圖片來自Science, 2020, doi:10.1126/science.abc6261。
有些人因COVID-19而真正生病,而有些人卻沒有。沒有人知道為什么。如今,在這項研究中,這些作者發現了免疫學上的偏差和失誤似乎可以區分重度和輕度的COVID-19病例之間的差異。
這種差異可能源于我們進化上古老的先天免疫系統如何應對SARS-CoV-2,即導致COVID-19的冠狀病毒。從果蠅到人類的所有生物中都有先天免疫系統,它能迅速感知病毒和其他病原體。一旦它感知到,它就會立即對它們發起一種不加區分的攻擊,并調動更精確靶向的但行動緩慢的“神槍手”細胞,它們屬于人體病原體防御力量的另一個分支---適應性免疫系統。
論文通訊作者、斯坦福大學醫學院病理學教授、微生物學與免疫學教授Bali Pulendran博士說,“這些發現揭示了免疫系統如何在冠狀病毒感染期間出錯而導致嚴重的疾病,并指出了潛在的治療靶標。”論文第一作者為斯坦福大學博士后學者Prabhu Arnunachalam博士、Florian Wimmers博士以及香港大學公共衛生實驗室科學助理教授Chris Ka Pun Mok博士和Mahen Perera博士。
三種潛在的分子靶標
這些作者分析了76名COVID-19患者和69名健康人的免疫反應。他們發現病情危重的COVID-19患者血液中促進炎癥的分子水平增加了。他們鑒定出的三種分子---EN-RAGE、TNFSF14和oncostatin-M(抑癌蛋白M, OSM)---經證實與其他疾病中的肺部炎癥有關,但之前沒有在COVID-19感染中顯示出來。
Pulendran說,“這三種分子及其受體可能代表了對抗COVID-19的有吸引力的治療靶標。”他的實驗室如今正在COVID-19動物模型中測試阻斷這些分子的治療潛力。
細菌碎片與免疫癱瘓(immune paralysis,也譯作免疫麻痹)
這些作者還發現,在那些重癥COVID-19患者的血液中,諸如細菌DNA和細胞壁材料之類的細菌碎片水平升高。細菌碎片越多,患者的病情越重---他們的血液中循環流通的促炎物質也越多。
這些研究結果表明,在重癥COVID-19的情況下,通常只存在于腸道、肺部和咽喉等地方的細菌產物可能會進入血液中,引發增強的炎癥,并通過循環系統傳播到各個部位。
但是,這項研究還揭示了一個矛盾的事實:隨著這種疾病的惡化,COVID-19患者血液中先天免疫系統的關鍵細胞變得越來越癱瘓。這些平時警惕性很高的細胞并沒有因為病毒或細菌的出現而被喚醒,反而在功能上保持遲鈍。
如果血液中高水平的促炎分子使得重癥COVID-19患者與病情較輕的患者區分開來,但是血細胞并沒有產生這些分子,那么它們從何而來?Pulendran認為它們來源于身體某處的組織---很可能是患者的肺部,也就是感染的部位。
Pulendran說,“COVID-19感染的一大奧秘是一些人發展成嚴重的疾病,而另一些人似乎很快就恢復了。如今,我們對為何發生這種情況有了一些新的見解。”
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