纽约-由法国和美国研究人员领导的一个国际团队在没有明显共病的中青年患者中发现了与严重COVID-19相一致的免疫相关基因签名。
“在一个年轻的、其他方面健康的COVID-19患者队列中，我们提供了生物扰动的景观在活的有机体内斯特拉斯堡大学的研究人员Seiamak Bahram和Genuity AI研究所和波士顿儿童医院的研究人员Thomas Chittenden以及他们的共同作者写道，指出“很少有(COVID-19严重程度)研究针对无共病的年轻人群，以减少可能导致严重程度和死亡率的混杂因素。”
当他们报道在科学转化医学周二，研究人员对47名年龄在50岁以下、需要在重症监护室进行机械通气和治疗的COVID-19患者、25名在非危重环境中接受治疗的年龄匹配的COVID-19患者和22名健康的未感染个体进行了全基因组测序、血液RNA测序、巨细胞术和枪状蛋白质组学分析的血浆和外周血单个核细胞(PBMC)、细胞因子分析和免疫表型分析的组合。
他们指出，在广泛使用皮质类固醇治疗SARS-CoV-2感染之前，参与研究的COVID-19患者曾于2020年3月至4月在法国接受治疗。
作者解释说:“全面了解对SARS-CoV-2感染的免疫反应，对于解释为什么一些无共病的年轻患者进展为危重疾病，而另一些则没有，这一现象在当前全球流行浪潮中随着新的病毒变体而加剧。”特别是，迫切需要了解严重COVID-19的分子驱动因素，以确定预测性生物标志物和更有效的治疗靶点，这些靶点通过严重COVID-19的驱动因素而不是下游或次生事件发挥作用。”
在使用机器学习、人工智能和概率编程策略分析病例和对照组生成的多组学数据后，研究团队发现，在关键的COVID-19队列中，炎症和凝血因子的水平高于通常水平，以及与病毒活性相关的淋巴细胞和髓细胞激活和分子特征的改变。
“总的来说，结果表明，危重症的特征是促炎细胞因子风暴和T、B、树突和单核细胞室的显著变化，”作者报告说。“这些特定的变化与病毒感染的程度无关，因为在危重患者和非危重患者中，抗sars - cov -2抗体的总体浓度及其中和活性没有差异。”
当研究人员深入研究从严重的COVID-19病例、非严重病例和未感染对照组的样本中差异表达的基因集时，他们在对另外81名严重的SARS-CoV-2感染个体和另外73名从COVID-19恢复的个体的后续分析中发现了与严重感染相关的基因签名，该基因签名也与严重病例相一致。
在进行的其他分析中，该团队深入研究了关键的COVID-19基因签名和相关特征，以寻找潜在的驱动基因。其中，首选的候选基因是ADAM9，这是一种编码金属蛋白酶和分解素的基因，在严重病例中表达水平升高。
事实上，研究人员随后的实验指出，ADAM9在人类肺上皮细胞中对SARS-CoV-2的吸收和复制中发挥了作用，该团队发现了对与covid -19相关的关键基因签名的支持。
“我们的研究结果共同表明，ADAM9是一种在活的有机体内危重患者的驾驶水平上调，”作者写道。“我们还显示，在危重患者的血清样本中，有更高的整体蛋白水解活性，并证明较高数量的ADAM9促进了病毒感染和复制体外细胞模式。”
尽管如此，他们警告说，“ADAM9作为疾病严重程度的诊断标志和治疗靶点的预测性能必须在进一步的研究中进行评估。”