經歷細胞因子風暴的COVID-19患者可能幾乎不產生記憶B細胞 |
COVID-19患者淋巴結中生發中心的早期缺失和Bcl-6表達的B細胞
一種名為細胞因子的蛋白質大量釋放,可能導致一些最嚴重的新冠肺炎(COVID-19)症狀。當大量的免疫細胞釋放細胞因子時,就會增加炎症,並產生一個反饋循環,以致更多的免疫細胞被激活,這有時被稱為細胞因子風暴。8月19日發表在Cell Press細胞出版社旗下期刊Cell (《細胞》)上的一項研究表明,一些高水平的細胞因子可能也會阻止感染者形成長期免疫,因為據觀察,患者只能產生很少的B細胞,而這類細胞是形成持久免疫反應所必需的。
「我們看到許多研究表明,對COVID-19的免疫力不會持久,因為抗體會隨著時間的推移而下降。」論文共同資深作者、美國哈佛大學醫學院教授、拉根研究所成員Shiv Pillai說,「這項研究提供了一種機制來解釋這種低質量的免疫反應。」
研究人員將重點放在生發中心——淋巴結和脾臟內B細胞(產生抗體的免疫細胞)分化的區域。抗體基因的分化和改變是建立對抗感染性病原體的免疫所必需的。
「當我們觀察了COVID-19死亡患者的淋巴結和脾臟時,包括一些在得病後不久就死亡的患者,我們發現這些生發中心結構還沒有形成。」哈佛大學醫學院病理學教授、共同資深作者Robert Padera說,「我們決定查明原因。」
由於這是一種新疾病,在他們開始研究時,還沒有用於研究新冠病毒感染的動物模型。相反,研究人員從之前的研究中獲得了一些信息,這些研究涉及誘發細胞因子風暴症候群的其他感染的小鼠模型——一種瘧疾模型和一種失去生發中心的細菌感染模型。
在COVID-19重症患者中,釋放量最大的一種細胞因子被稱為TNF。在感染的小鼠中,TNF似乎阻止了生發中心的形成。在之前的細胞因子風暴模型中,當給小鼠注射抗體阻止TNF或刪除TNF基因時,生發中心就能夠形成。當研究人員研究死於這種疾病的病人的淋巴結時,他們發現這些器官中有高水平的TNF。這使得他們得出結論,TNF可能也阻止了COVID-19患者形成生發中心。
「一些研究已經表明,這種缺乏生發中心的情況會在SARS感染時發生。」Pillai說,「我們甚至認為這種現象會發生在一些伊波拉患者身上,所以並不奇怪。」
研究人員還研究了處於COVID-19不同階段的感染者的血液和淋巴組織。他們發現,儘管沒有形成生發中心,B細胞仍然被激活並出現在血液中,這將使患者產生了一些中和抗體。「這是一種免疫反應。」Padera說,「它只是不來自生發中心。」
「沒有生發中心,抗原就沒有長期記憶。」Pillai補充說。他指出,對其他能引起感冒的冠狀病毒的研究表明,一個人在一年內可能感染同一種冠狀病毒三到四次。
作者說,儘管有了這些發現,但他們仍然相信可以研製出一種成功的COVID-19疫苗,並且不會導致高水平的細胞因子釋放。
相關論文信息:http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2020.08.025
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