科学家的发现使我们更接近用免疫调节药物更有效地治疗COVID-19

一项最近的研究发表在美国国家科学院院刊科罗拉多大学安舒茨医学院显著提高了对COVID-19期间免疫系统一个关键方面的理解:干扰素反应。

干扰素(IFNs)是宿主细胞产生的信号蛋白，用于激活体内的抗病毒防御。如果免疫反应，包括干扰素的产生，不能清除病毒，免疫系统就会继续战斗。然而，延长和加剧的免疫反应会导致器官损伤甚至死亡。

该合作团队由华金·埃斯皮诺萨博士领导琳达·克尼克唐氏综合症研究所他是哈佛大学科罗拉多大学医学院通过与医院合作，使用了COVID-19住院患者的血液样本和数据UCHealth而且科罗拉多州儿童医院．这些样本是由CU Anschutz医学校区研究副校长Thomas Flaig博士领导的CU COVID生物样本库提供的，并使用最新的组学技术进行了深入分析，这是Espinosa和Flaig领导的多学科研究的一部分COVIDome项目．组学技术分析生物样本的基因组、转录组、蛋白质组和代谢组。重要的是，这一大型数据集是通过COVIDome Explorer门户网站公开提供的，这是一个用户友好的在线工具，自2020年11月推出以来，已被60多个国家的1500多名用户使用。

COVIDome数据集的开发是仿照Crnic研究所的人类三体计划®(HTP)于2016年推出。HTP是由全球唐氏综合症基金会这是世界上最大的旨在了解唐氏综合症并发情况的研究之一。值得注意的是，患有唐氏综合症的人患严重COVID-19的风险非常高。

这项研究首次使用深度多组学方法研究了12种不同的干扰素在COVID-19患者中的作用。这些最新的发现建立在该团队之前的发现的基础上出版工作并为COVID-19病理过程的分期提供了一种新的模型。

“我们能够测量12种不同的ifn，并通过定义与同一血液样本中测量的数千种rna、蛋白质、抗体、代谢物和免疫细胞的关系，跟踪它们在整个COVID-19过程中的作用。没有其他数据集以这种方式将12种不同的ifn进行了这么多不同的测量，”论文的主要作者Matthew Galbraith博士解释道，他是科罗拉多大学医学院的副教授，同时也是Crnic研究所数据科学项目的负责人。

据合著者、科罗拉多大学医学院助理教授凯利·沙利文博士说，这些结果对解决COVID-19研究领域持续存在的争议具有明显的影响。“在COVID-19的免疫反应中，干扰素的保护作用与有害作用存在很大的争论。争议的部分原因是假设所有IFN的作用都相当相似，但我们发现IFN的作用有大量的特化，不同的IFN与COVID-19疾病的不同病理过程相关。”

“这些发现具有重要的治疗意义，因为在COVID-19中都对促干扰素疗法和抗干扰素疗法进行了测试，结果好坏参半。这项工作的关键信息是，它更复杂，因为并非所有的ifn都是平等的，不同的ifn可能在COVID-19的不同阶段调节免疫反应的不同方面。因此，免疫调节策略必须考虑到疾病的阶段和患者产生的IFN亚型，”该研究的合著者和该中心信息学核心主任Tell Bennett医学博士解释道科罗拉多临床和转化科学研究所参与数据生成和分析。

FDA已批准药物baricitinib用于重症COVID-19住院患者的紧急使用授权。Baricitinib是一种janus激酶抑制剂(JAK抑制剂)，可抑制ifn和其他炎症过程的作用。然而，目前尚不清楚哪些患者会从这种疗法中受益最大，以及为什么以这种方式抑制免疫反应通常是有益的。Espinosa博士认为，这项研究的结果是更好地理解如何用JAK抑制剂和其他免疫调节药物治疗重症COVID-19的重要一步。

合著者Elena Hsieh医学博士，她在科罗拉多州儿童医院专门从事儿科过敏和免疫学研究，也是国际儿科过敏和免疫学会的成员人类基因努力他认为这些发现的潜在好处甚至超出了治疗干预。“我认为这项研究使我们更接近于确定谁更容易患严重COVID-19，谁没有。如果医生能够进行“多干扰素测试”来测量COVID-19过程中的特定干扰素特征，并确定哪些处于疾病哪个阶段的患者将受益于支持或抗干扰素治疗，这将支持精确医学方法来管理COVID-19。”

虽然后续的机制研究将需要充分确定在COVID-19期间专门的IFN作用的影响，但这项工作为未来更好地预防和治疗传染病的整体研究提供了坚实的基础。