日前,宾夕法尼亚免疫研究所的研究人员发现了人体对新冠病毒感染的三种不同免疫反应,这可能有助于预测新冠肺炎重症患者的疾病趋势,并且可能帮助研发出治疗重症患者的最佳疗法。研究结果发表在《科学》杂志上。
宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院系统药理学和转化治疗系主席、宾夕法尼亚免疫学研究所主任E.JohnWherry博士说:“对于因感染新冠肺炎而住院的患者来说,免疫系统并不是只有一种反应方式。免疫反应有很多的异质性,我们概括成三个免疫类型。我们希望能够根据临床数据预测,或者至少推断出病人的不同免疫模式。这将会使我们开始考虑让病人参加不同类型的临床试验来研究新冠治疗方法。”
新冠病毒在危重病人中会引发不同的免疫反应和症状,但人们对免疫反应和病情之间的关系仍然知之甚少,这使得决定对病人使用什么治疗方法变得更加困难。
虽然最近的研究揭示了免疫系统对病毒反应的细节,但大多数研究都是单例报告或集中在一小群人身上。而据作者所知,这是第一项提供了大量住院患者的全面免疫概况的研究。
研究人员应用深度免疫分析来捕获了名患者在感染过程中的个体反应。这项研究包括90名医院接受治疗的住院患者、29名非住院患者和44名没有感染新冠的健康捐赠者。不同人群的免疫反应不同,但有一些免疫模式具有临床前景。
在第一种免疫类型中,CD4+T细胞活性较强,CD8+T细胞和外周血淋巴细胞活性较弱。CD4+和CD8+是清除病毒的主要炎性免疫细胞。第二种免疫类型的特征主要是被称为EM和EMRA的CD8+T细胞亚群和适度激活的CD8+T细胞、记忆B细胞和外周血淋巴细胞。第三种免疫类型对感染几乎没有免疫反应的迹象。
接下来,研究人员将这些资料与临床数据结合了起来,以了解免疫反应与疾病病情之间的关系。第一种免疫类型与更严重的病情有关,包括炎症、器官衰竭和急性肾病。第二种类型与疾病严重程度无关,但与早先存在的免疫抑制和死亡率相关。没有免疫激活的第三种免疫类型尽管有所不同,但它们与特定症状或临床特征无关。
由Wherry和他的团队开发的免疫类型代表适应性免疫反应。由宾夕法尼亚大学的研究人员发表在《科学免疫学》上的另一项研究则揭示了关于人体对新冠病毒的先天或初始反应的新细节。
宾夕法尼亚免疫研究所的微生物学教授和项目负责人、第一项研究的合著者、资深作者MichaelR.Betts博士说:“T细胞和B细胞的活性是由先天免疫反应决定的。我们相信,免疫系统的先天反应可能是导致Wherry博士实验室确定的这三种免疫表型的原因。”
通过分析42感染患者(具有中度和严重病况)和12个健康捐赠者的血液样本,研究人员在免疫适应性反应中发现了一个类似的异质性:活跃的CD4+和CD8+T细胞,B细胞,以及外周血细胞,中性粒细胞,单核细胞,和“自然杀手”或NK细胞。
虽然先天反应也是异质性的,但研究人员观察到,在病情更严重的患者中,中性粒细胞上的CD15和CD16分子减少,NK细胞、未成熟粒细胞和单核细胞上的CD16分子减少。这两种分子在免疫系统对病毒感染的反应中扮演着重要角色,也是免疫治疗的潜在目标。这两种分子驱动和加剧这三种免疫类型的适应性反应的原理是一项非常重要的议题,而实验室正在努力地对这一议题进行研究。
随着研究人员联合起来寻找答案,新冠肺炎的研究正在以前所未有的速度进行。在众多努力当中,宾夕法尼亚大学组建了来自不同背景的实验室和临床研究团队,以加强其对免疫系统的研究,并与新冠肺炎处理部门一起管理标本进行分析。
宾夕法尼亚大学心血管研究教授、首席科学官、执行副院长、医学博士Jonathana.Epstein说:“了解免疫系统调节疾病反应的能力是过去十年医学的主要进展之一,而宾夕法尼亚大学一直是领导这一发现的中心。现在,我们将我们多名免疫学人员的广泛专业知识和经验应用到新冠肺炎的研究和治疗中。研究人员在这里应用的深层免疫分析工作可能不仅只对现在这种疾病有用,还会在将来对许多其他疾病有用。”
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