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首次揭示区分持续无症状感染者和潜伏期无症状感染者的主要免疫学特征

时间:2021-10-12 作者: 点击:0次

  与病毒赛跑讲究争分夺秒,对无症状感染者的早期识别,对疫情防控工作十分重要。近期,《细胞研究》(Cell Research)发表上海交通大学瑞金医院呼吸与危重症医学科瞿介明教授等人合作成果,首次揭示区分持续无症状感染者和潜伏期无症状感染者的主要免疫学特征,在此基础上鉴定出采用简单的ELISA检测手段即可实现的标志物,为临床中早期识别出潜伏期无症状感染者,以及在更早阶段对其进行及时干预并阻断其进展为确诊患者提供重要的理论依据。


  防疫“硬骨头”,神秘的SSIS队列

  自21世纪以来,先后发生了3次由冠状病毒引起肺炎的全球性流行病,分别是2003年的严重急性呼吸综合征(SARS)、2012年的中东呼吸综合征(MERS)和2019年的新型冠状病毒肺炎(COVID-19)。尤其是此次新冠疫情,在全球范围内已造成超过2亿人感染,其高传染性和高隐蔽性已对全球人类健康和经济等造成了严重的威胁。

  随着疫情发展,多种新冠病毒突变体在世界各地出现,可能导致康复者血清或新冠疫苗接种者血清的中和能力下降。同时,狡猾的新冠病毒在进化过程中把自己伪装起来,人体免疫系统和病毒进入一个微妙的相持阶段,导致无症状感染者增加,给新冠肺炎疫情防控带来巨大挑战。

  新冠病毒感染后临床症状表现不一,随着核酸检测的普及,越来越多处于新冠病毒沉默感染阶段(SSIS)的感染者被发现。这些感染者中约有3/4从查出核酸阳性到核酸转阴,从始至终不出现相关临床症状、体征或肺部影像学表现,属于持续无症状感染者;而另一部分感染者经一段时期的潜伏期,随着病程进展会出现相关临床表现,属于潜伏期无症状感染者。

  有研究报道显示,潜伏期无症状感染者的传染性更强,单纯检测病毒核酸是无法区分持续无症状感染者和潜伏期无症状感染者,这给疫情防控工作带来了很大困难。

  新冠病毒感染后引发的一系列免疫反应会很大程度影响疾病进展,既往已有不少文献报道了新冠患者急性期(如轻症、普通型、重症和危重症)免疫反应特点。然而,对病毒感染后处于沉默感染阶段(SSIS)的感染者,为什么有些人最终会表现出临床症状,而有些人自始至终都不会?其中的免疫学特征,学界仍知之甚少,亟需系统性研究。

  测定关键因子,更早发现“无症状”

  上海的医学科研人员通过整合质谱流式技术(CyTOF)、转录组测序(RNA-seq)和血浆微量蛋白的Olink检测技术,首次揭示区分持续无症状感染者和潜伏期无症状感染者的主要免疫学特征,并结合其临床特征,发现了影响新冠病毒感染者在SSIS时期疾病朝不同方向进展的关键免疫机制,在此基础上鉴定出采用简单的ELISA检测手段即可实现的标志物,并在另一队列中验证了其可行性。

  本研究联合使用CyTOF、RNA-seq和OIink技术对年龄、性别相当,无明显免疫异常的并发症的19名持续无症状感染者、12名潜伏期无症状感染者、47名轻型或普通型COVID-19患者以及27名健康志愿者的外周血标本进行联合分析,揭示了可以区分持续无症状感染者和潜伏期无症状感染者特有的免疫学变化。

  考虑到研究成果可以更好应用到实际临床诊断中,研究人员后续使用ELISA方法验证了Olink实验中发现的两种关键因子STC1和MMP-1。为了进一步检验ELISA方法的可行性和结果的可靠性,研究人员还对另一个全新的SSIS队列中持续无症状感染者和潜伏期无症状感染者血浆标本中STC1和MMP-1水平进行检测,发现使用ELISA方法检测SSIS感染者血浆中这两种因子水平可以较好地将两种无症状感染者区分开,帮助临床中早期识别出潜伏期无症状感染者,从而对患者进行及时干预,改变病程转归,减轻疾病严重程度,进一步降低死亡率。

  “这个项研究聚焦目前广受关注的新冠无症状感染问题,对认识新冠无症状感染的原因与机制基础有重要意义。”瞿介明教授告诉记者,通过对SSIS队列的研究,科研人员得出一系列新发现,比如发现潜伏期无症状感染者存在单核细胞过度活化和分化抑制的现象,这一现象或与淋巴细胞耗竭和免疫阻滞相关,揭示了导致SSIS两种截然不同的进展方向的免疫机制,有助于进一步了解新冠病毒感染引起的免疫特征,为临床工作中早期识别出潜伏期无症状感染者,以及在更早阶段对其进行及时干预并阻断其进展为确诊患者提供理论依据。

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