利用COVID-19中的干扰素反应

最近的一项研究发表在著名的美国国家科学院院刊由一组研究人员科罗拉多大学安舒茨医学院极大地提高了对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(ifn)是由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ifn的产生，不能清除病毒，免疫系统就会继续战斗。然而，长期和加剧的免疫反应可能导致器官损伤甚至死亡。

由Joaquin Espinosa博士领导的合作团队琳达唐氏综合症研究所和哈佛大学的教授科罗拉多大学医学院使用了COVID-19住院患者的血液样本和数据UCHealth和科罗拉多州儿童医院．这些样本由科罗拉多大学安舒茨医学院研究副校长托马斯·弗莱格医学博士领导的科罗拉多大学COVID生物银行提供，并使用最新的“组学”技术进行了深入分析，这是埃斯皮诺萨和弗莱格领导的多学科努力的一部分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，这个庞大的数据集是通过covid - 19浏览器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。

covid - 19数据集的开发是以Crnic研究所为模型的人类三体计划®(HTP)，于2016年推出。HTP是由全球唐氏综合症基金会也是世界上最大的研究之一，旨在了解唐氏综合症的共同发病情况。值得注意的是，唐氏综合症患者患严重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ifn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研究基础上出版工作为新冠肺炎病理分期提供新模式。

“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联，跟踪它们在整个COVID-19过程中的作用。没有其他的数据集以这种方式对12种不同的ifn进行了如此多的不同测量，”该论文的主要作者Matthew Galbraith博士解释说，他是科罗拉多大学医学院的副教授，也是Crnic研究所数据科学项目的负责人。

该研究的共同作者、科罗拉多大学医学院助理教授凯利·沙利文博士表示，研究结果有明确的含义，可以解决COVID-19研究领域持续存在的争议。“在COVID-19的免疫反应中，ifn的保护作用和有害作用存在很大的争议。部分争议是由所有IFN的工作原理相当相似的假设驱动的，但我们发现IFN的作用大规模专业化，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，因为促干扰素和抗干扰素疗法已经在COVID-19中进行了测试，结果好坏参半。这项工作的关键信息是，它更为复杂，因为并非所有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、美国癌症研究中心信息学中心主任Tell Bennett博士解释说科罗拉多临床与转化科学研究所参与数据生成和分析。

美国食品和药物管理局已经批准了baricitinib药物用于严重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将从这种治疗中获益最多，以及为什么以这种方式抑制免疫反应通常是有益的。埃斯皮诺萨博士认为，这项研究的结果是朝着更好地了解如何用JAK抑制剂和其他免疫调节药物治疗严重的COVID-19迈出的重要一步。

Elena Hsieh，医学博士，科罗拉多儿童医院的儿科过敏和免疫学专家，也是国际过敏症研究小组的成员人类基因努力他看到了这些发现的潜在益处，甚至超越了治疗干预。“我认为这项研究使我们更接近于确定一种预测指标，即谁更容易感染严重的COVID-19，谁不是。如果医生能够进行“多重IFN测试”来测量COVID-19病程中的特定IFN特征，并确定哪些患者在疾病的哪个阶段将受益于支持或抗IFN治疗，那么它将支持精准医学方法来管理COVID-19。”

虽然需要后续机制研究来充分确定COVID-19期间特异性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研究提供了坚实的基础。

参考:Galbraith MD, Kinning KT, Sullivan KD等。干扰素在COVID-19中的特化作用PNAS．2022;119 (11）e2116730119．doi:10.1073 / pnas.2116730119

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