2020年7月30日訊/
生物谷BIOON/---在一項新的研究中,來自德國柏林夏裡特醫學院和馬克斯普朗克分子
遺傳學研究所的研究人員發現一些健康的人具有能夠識別新型冠狀病毒SARS-CoV-2的免疫細胞。針對這一點的原因可能在於以前感染引發「普通感冒」的冠狀病毒(下稱普通感冒冠狀病毒)。這種交叉反應是否對SARS-CoV-2感染者的臨床過程有保護作用將由柏林夏裡特醫學院冠狀病毒交叉研究(Charité Corona Cross Study)解答。相關研究結果於2020年7月29日在線發表在Nature期刊上,論文標題為「SARS-CoV-2-reactive T cells in healthy donors and patients with COVID-19」。
附在受感染細胞表面的MERS-CoV病毒顆粒的彩色掃描電子顯微圖,圖片來自NIAID-Frederick。
為什麼有些人在感染SARS-CoV-2後會出現嚴重的症狀,而有些人卻幾乎沒有察覺到這種感染?這個問題的答案是多層次的,是一個值得深入研究的課題。在這項新的研究中,這些作者如今鑑定出一個潛在的關鍵因素:之前接觸過無害的普通感冒冠狀病毒。這一見解是基於涉及輔助性T細胞(T-helper cell, Th)的研究,Th細胞是一種特定的白細胞,對調節我們的免疫反應至關重要。這些作者發現,在之前沒有接觸過SARS-CoV-2的人中,有三分之一的人仍然擁有能夠識別這種病毒的Th細胞。針對這一點的原因可能是SARS-CoV-2與普通感冒冠狀病毒在結構上有某些相似之處。
在這項研究中,這些作者從18名在柏林夏裡特醫學院接受治療且經PCR測試為SARS-CoV-2陽性的COVID-19患者的血液中分離出免疫細胞。他們還從68名從未接觸過這種新型冠狀病毒的健康人血液中分離出免疫細胞。他們隨後使用SARS-CoV-2「刺突蛋白」的小型合成片段刺激這些免疫細胞,其中刺突蛋白是冠狀病毒外表面的特徵性冠狀突起,並且能夠讓病毒進入人體細胞。他們接著測試Th細胞是否會因接觸這些蛋白片段而被激活。他們發現,在18名COVID-19患者中,有15名人(85%)的情況就是如此。
論文共同通訊作者、馬克斯普朗克分子
遺傳學研究所流式細胞儀設施負責人Claudia Gieske-Thiel博士解釋說,「這正是我們所期望的。這些患者的免疫系統正處於對抗這種新型冠狀病毒的過程中,因此在體外也表現出同樣的反應。」她補充道,「並不是所有COVID-19患者都對病毒片段表現出這種Th細胞反應,這很可能是由於在這種疾病的急性階段或特別嚴重的階段,T細胞不能在人體外被激活。」
然而,這些作者吃驚地發現,在健康人的血液中發現了能夠識別SARS-CoV-2刺突蛋白片段的記憶Th細胞。在68名接受測試的健康人中,這些細胞在其中的24人(35%)體內發現。事實上,他們注意到,COVID-19患者的免疫細胞對這些病毒包膜片段的反應與健康人的免疫細胞不同。雖然患者Th細胞能夠識別全長的刺突蛋白,但是從健康人身上分離出來的Th細胞主要是被與無害的普通感冒冠狀病毒的刺突蛋白相應片段存在類似性的SARS-CoV-2刺突蛋白片段激活。Giesecke-Thiel博士說,「這提示著健康人的Th細胞對SARS-CoV-2的反應是因為以前接觸過流行的普通感冒冠狀病毒。」她繼續解釋道,「Th細胞的特點之一是,它們不僅能被'完全吻合'的病原體激活,還能被'足夠相似'的病原體激活。」值得注意的是,他們能夠發現,從對SARS-CoV-2有反應的健康參與者身上分離出來的Th細胞也被各種普通感冒冠狀病毒激活,即顯示出所謂的「交叉反應性」。
至於這種交叉反應對以前感染過SARS-CoV-2的健康人可能會有什麼影響,這項新的研究並沒有提及。論文共同通訊作者、柏林夏裡特醫學院傳染病與呼吸醫學部的Leif Erik Sander教授說,「一般來說,交叉反應性的Th細胞有可能具有保護作用,比如通過幫助免疫系統加速產生針對這種新型冠狀病毒的抗體。在這種情形下,近期的一次普通感冒可能會導致不太嚴重的COVID-19症狀。然而,這種交叉反應性免疫也有可能導致錯誤的免疫反應,並對COVID-19的臨床過程產生潛在的負面影響。比如,我們知道這可能發生在登革熱上。」
還需開展前瞻性研究以便最終確定以前的普通感冒冠狀病毒感染是否會對隨後的SARS-CoV-2感染產生保護作用,以及這是否可能解決了臨床表現的較高差異性。一種這樣的由柏林夏裡特醫學院領導並與柏林工業大學和馬克斯普朗克分子
遺傳學研究所合作進行的前瞻性研究剛剛啟動。由德國聯邦衛生部和德國聯邦藥品與醫療設備研究所資助的「柏林夏裡特醫學院冠狀病毒交叉研究」將探究交叉反應性Th細胞對COVID-19病程的影響。
論文共同通訊作者、柏林夏裡特醫學院研究員Andreas Thiel教授說,在德國,冠狀病毒導致高達30%的季節性感冒病例。Thiel教授解釋道,「目前的估計表明,一般而言,成年人大約每兩到三年就會感染四種地方性冠狀病毒之一。如果我們假設這些普通感冒冠狀病毒能夠賦予針對SARS-CoV-2的一定水平的免疫力,那麼這就意味著,過去經常接觸這類感染的人,以及交叉反應性Th細胞測試為陽性的人,應該會得到更好的保護。因此,這類人群將是'柏林夏裡特醫學院冠狀病毒交叉研究'的一個特別關注點。」這些作者將同時對COVID-19風險人群進行數月的跟蹤調查。最終,這項研究旨在幫助預測COVID-19的臨床進程,包括以前感染過SARS-CoV-2和沒有感染過的人群。Thiel教授解釋說,「這一點至關重要,無論是對人們的日常生活還是對患者的治療都是如此。」
這項研究包括對兒童日託人員、兒科執業人員和護理院居民進行全面的免疫學調查,將持續到明年。針對從參與者收集的拭子,將使用基於PCR的測試來檢測SARS-CoV-2。進一步的測試將包括測試針對這種病毒的抗體和T細胞反應。如果研究參與者隨後感染了SARS-CoV-2,那麼這些作者將能夠建立這種疾病的病程和患者的
免疫學參數之間的聯繫。
這些作者還計劃從至少1000名康復的COVID-19患者身上收集血液樣本。這些作者隨後將對這些樣本進行一系列
免疫學因子的檢測,以研究它們與症狀的相關性。他們希望能夠確定影響COVID-19嚴重程度和臨床過程的其他潛在參數。他們目前正在尋找曾被確診為COVID-19病例並隨後康復的人。他們還希望了解那些在過去幾年的某個時間點上出現感染隨後被證實是由229E、OC43、NL63或HKU1等普通感冒冠狀病毒引起的人。(生物谷 Bioon.com)
參考資料:1.Julian Braun et al. SARS-CoV-2-reactive T cells in healthy donors and patients with COVID-19. Nature, 2020, doi:10.1038/s41586-020-2598-9.