《3月17日_外周血T细胞功能多样性的降低和衰竭程度的升高可能预示了COVID-19患者病情的严重程度》

  • 来源专题:COVID-19科研动态监测
  • 编译者: zhangmin
  • 发布时间:2020-03-18
  • 1.时间:2020年3月17日

    2.机构或团队:中国科学院昆明动物研究所、云南省传染病专科医院

    3.事件概要:

    中国科学院昆明动物研究所和云南省传染病专科医院的科研人员在Cellular & Molecular Immunology期刊上发表论文“Elevated exhaustion levels and reduced functional diversity of T cells in peripheral blood may predict severe progression in COVID-19 patients”,探讨了外周血T细胞功能多样性的降低和衰竭程度的升高与COVID-19患者病情的严重程度的关系。

    科研人员研究了中国云南省传染病专科医院收治的16例COVID-19患者外周血白细胞的免疫学特征。其中轻度10例,重度6例,没有观察到嗜中性粒细胞增加或淋巴细胞减少,与轻度组相比,重度组的粒细胞明显减少。另外还研究了炎性介质是否会影响COVID-19患者的病情发展,三组间白细胞介素6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)血浆浓度无统计学差异。尽管患者的sCD14水平高于健康人群,但重度组和轻度组之间无显著差异。与健康对照相比,患者中与T细胞活化和调节有关的多个分子的比例显著增加,但是一些功能性分子显示出明显的降低。在差异表达的功能分子中,重度组CD4+T细胞中干扰素-γ(IFN-γ)和TNF-α的水平低于轻度组,而CD8+T细胞中颗粒酶B和穿孔素的水平重症组比轻症组高。活化分子在CD4+T细胞中没有差异,而在CD8+T细胞中HLA-DR和TIGIT的水平在重度组中高于轻度组。文章提到,这些数据表明,与某些慢性感染类似,COVID-19会破坏CD4+T细胞的功能并促进CD8+T细胞的过度活化并可能随后耗尽。总而言之,T细胞亚群的这些干扰最终可能会降低宿主的抗病毒免疫力。

    文章还提到,通常单个分子不能充分预测疾病的进展,科研人员使用从流式细胞仪获得的数据进一步对标记物表达进行了聚类分析。结果表明,三个受试者组在包括PD-1,CTLA-4和TIGIT在内的衰竭模型水平以及包括IFN-γ,TNF-α和IL-2在内的功能模块水平上存在显著差异。与健康对照组和轻度组相比,严重组中多功能CD4+T细胞(至少两种细胞因子阳性)水平显著降低。研究表明,多功能T细胞可以更好地控制自然感染中的人类免疫缺陷病毒,并且与疫苗接种过程中更好的预后相关。因此,CD4+T细胞的功能损伤可能使COVID-19患者易患严重疾病。在CD8+T细胞中,重度组中未用尽的(PD-1-CTLA-4-TIGIT-)亚组的频率显著低于其他两组。由于PD-1,CTLA-4和TIGIT的功能性阻断有利于CD8+T细胞维持持久的抗原特异性免疫和抗病毒作用,因此严重患者中CD8 + T细胞的过度消耗可能会降低其对SARS-CoV-2的细胞免疫反应。

    为了全面了解上述测得的参数,科研人员还进行了相关网络分析,并确定了与COVID-19疾病进展显著相关的变量,包括年龄、慢性疾病、CD4+T细胞功能多样性的丧失以及CD4+T细胞表达的增加调节分子,尤其是CD8+T细胞中的TIGIT。随后的层次聚类分析表明,这些免疫学因素可以更好地区分健康、轻度和重度患者,而不受年龄和慢性疾病的影响。文章认为其研究确定了COVID-19肺炎的潜在免疫学危险因素,并为其临床治疗提供了线索。

    4.附件:

    原文链接:

    https://www.nature.com/articles/s41423-020-0401-3

  • 原文来源:https://www.nature.com/articles/s41423-020-0401-3
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    • 背景:由严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(SARS-CoV-2)引起的2019年冠状病毒病(COVID-19)的爆发对人类健康构成了巨大威胁,已被世界卫生组织宣布为国际关注的突发公共卫生事件。T细胞在抗病毒免疫中起着关键作用,但其数量和功能状态在COVID-19患者中仍不清楚。方法:回顾性分析武汉市2所医院2019年12月至2020年1月收治的522例实验室确诊为COVID-19的患者和40例健康对照者的总T细胞数、CD4+、CD8+T细胞亚群和血清细胞因子浓度,他们来医院进行了常规身体检查。此外,用流式细胞仪检测了14例COVID-19患者外周血T细胞衰竭标志物PD-1和Tim-3的表达。结果:COVID-19患者的总T细胞、CD4+、CD8+T细胞明显减少,尤其是60岁以上老年患者和重症监护病房(ICU)患者。总T细胞、CD8+T细胞或CD4+T细胞计数分别低于800/μL、300/μL或400/μL与患者生存率呈负相关。统计分析表明,T细胞数与血清IL-6、IL-10和TNF-α浓度呈负相关,衰退期患者IL-6、IL-10和TNF-α浓度降低,T细胞数恢复。最后,与健康对照组相比,COVID-19患者的T细胞具有明显更高的耗尽标记物PD-1水平。此外,随着患者从前驱期到明显症状期,T细胞PD-1和Tim-3表达增加,进一步提示T细胞衰竭。结论:COVID-19患者T细胞数量明显减少,存活T细胞功能衰竭。非重症监护病房患者的总T细胞、CD8+T细胞、CD4+T细胞计数分别低于800/μL、300/μL和400/μL,由于病情进一步恶化的高风险,即使在没有更严重症状的情况下,仍可能需要积极干预。