新冠炎症風暴:TNF-α+IFN-γ的協同效應

2021-02-23 醫藥筆記

▎Armstrong

2020年11月18日,Cell期刊發表了美國St. Jude Children's Research Hospital科學家關於新冠肺炎炎症風暴的機制研究文章,發現TNF-α與IFN-γ的協同效應為炎症風暴的元兇,同時阻斷兩者可以有效控制炎症風暴。

研究人員發現,新冠炎症風暴並非某個細胞因子的單獨效應,而是TNF-α和IFN-γ兩者的協同效應直接導致了炎症風暴。

冠肺炎患者多種炎症性細胞因子升高,如IL-6、IL-18、IFN-γ、IL-15、TNF-α、IL-15α、IL-2等。研究人員發現這8種細胞因子混合物可以高效誘導細胞的死亡,但單個細胞因子都不會明顯引起細胞的死亡,進一步通過兩兩組合的方式,發現TNF-α+IFN-γ可以有效誘導細胞的死亡。

研究人員發現,給野生型小鼠同時注射TNF-α和IFN-γ,可以引起類似新冠感染的症狀,而單獨注射TNF-α或IFN-γ都不會。

進一步的機制研究發現,同時注射TNF-α和IFN-γ可以引起細胞焦亡、細胞凋亡和程序性死亡,多種機制介導細胞的死亡。

對於TNF-α+IFN-γ的下遊通路分析發現,IRF1和NOS2介導了炎症性的細胞死亡。

TNF-α+IFN-γ的下遊通路,Caspase-8驅動了炎症性的細胞死亡。

抑制PANoptosis,可以有效保護TNF-α+IFN-γ引起的致命性病變。

體內研究表明,同時注射TNF-α抗體和IFN-γ抗體(Emapalumab,2018年11月獲得FDA批准治療HLH)可以有效治療新冠病毒感染,死亡率大幅下降。除了新冠病毒感染,對於細胞因子風暴、膿毒症、原發性噬血細胞淋巴組織細胞增多症(HLH),兩種抗體聯用都可以顯著降低死亡率。

總結

本文的研究具有重要價值,既往對於炎症風暴的研究和幹預多聚焦某個特定的細胞因子。本文發現,TNF-α、IFN-γ並不會分別獨立引起炎症風暴,聯合時則誘導了炎症風暴,同時阻斷TNF-α與IFN-γ可以有效控制炎症風暴,為重症患者的治療提供了重要的理論基礎。

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