JCI：研究揭示為什麼兒童能夠免受新冠疫情感染

2020-11-18 生命與夢想同行

範德比爾特大學醫學中心（VUMC）的研究人員及其同事已經確定了一個關鍵因素，揭示了為什麼COVID-19似乎優先感染成年人和老年人，年幼的孩子反而容易倖免。

研究發現，兒童肺部以及呼吸道上皮細胞表達的能夠特異性識別SARS-CoV-2的受體水平相對較低。


這項發現今天發表在《Journal of Clinical Investigation》雜誌上，相關結果支持通過阻止該受體，治療或預防老年人患COVID-19。

負責這項研究的兒科助理教授Jennifer Sucre博士說：「我們的研究提供了生物學依據，說明為什麼特別是嬰兒和年幼的孩子似乎不太可能被感染或沒有嚴重的疾病症狀。」

Sucre和Kropski是該論文的通訊作者。Bryce Schuler博士是該論文的第一作者，同時也是VUMC的兒科和遺傳學住院醫師。

關於SARS-CoV-2，我們目前仍有許多未知的地方。但眾所周知的事實是：病毒顆粒吸入肺後，其刺突蛋白會附著在ACE2（肺細胞表面的受體）分子表面。

一種稱為TMPRSS2的細胞酶將刺突蛋白切碎，使病毒能夠融合細胞膜並「闖入」細胞。一旦進入內部，該病毒就會劫持細胞的遺傳機制以複製其RNA。

Sucre和Kropski自2016年以來一直合作研究早產兒和成年人的肺部疾病，他們想知道TMPRSS2是否與老年人相比兒童觀察到的COVID-19症狀嚴重程度更高有關。

Sucre說：「我們的研究一直側重於了解肺的發育以及嬰兒肺與成年肺在傷害方面的區別。在這項研究中，我們實際上採取了相反的方法，並且能夠看到如何通過發育中的肺保護其免受SARS-CoV-2感染。」

作為國際人類細胞圖集（HCA）肺生物網絡的成員，他們和他們的同事使用單細胞RNA測序的技術建立了關於小鼠肺部發育的數據集。該技術可以檢測基因在諸如肺等組織的單個細胞中的表達。通過這種方式，研究人員能夠追蹤已知隨時間推移參與人體對COVID-19應答的基因的表達。

他們發現，雖然ACE2的基因在小鼠肺中低水平表達，但「 TMPRSS2的顯著特徵是其在發育過程中具有明顯的增加表達軌跡」。

在VUMC病理學家的幫助下，研究人員獲得並分析了從不同年齡的供體收集的人肺標本，並證實了TMPRSS2表達的軌跡與小鼠相似。

Sucre說：「我們發現隨著年齡的增長，（TMPRSS2）的表達顯著上升，並且在基因水平和蛋白質水平上我們都觀察到了上述現象。」研究人員還使用螢光探針分析了三名死於COVID-19的患者的屍檢標本，並在表達TMPRSS2的三種細胞中發現了這種病毒。

TMPRSS2因其在前列腺癌發展中的作用而聞名。阻斷酶的藥物已被批准用於治療晚期前列腺癌，目前正在臨床上作為COVID-19的潛在治療方法進行測試。

Sucre說：「我們認為TMPRSS2在治療上可能是一個有吸引力的靶標，並且有可能作為預防COVID暴露高風險人群（預防感染）的靶標。」

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