SCI IMMUNOL:中和I型干扰素的自身抗体存在于约4%的70岁以上未感染个体中,占COVID-19死亡人数的约20%
来源:生物谷 2021-09-01 16:01
急性感染过程中的个体间临床差异很大,大约90%的受试者的无症状或轻度感染扩展到肺炎和呼吸衰竭,分别在不到10%和2%的病例中需要住院治疗。
急性感染过程中的个体间临床差异很大,大约90%的受试者的无症状或轻度感染扩展到肺炎和呼吸衰竭,分别在不到10%和2%的病例中需要住院治疗。年龄是肺炎住院或死亡的主要流行病学风险因素,风险每5岁增加一倍,并且男性死于COVID-19的危重疾病和死亡频率高于女性。
研究者之前曾报道,TLR3和IRF7依赖性I型IFN诱导和扩增的先天错误可能是一小部分患者中危及生命的COVID-19肺炎的基础,并且I型IFN依赖性免疫的先天性错误的自身免疫表型可导致严重的COVID-19肺炎。研究者在至少10%的危及生命的COVID-19肺炎患者的国际队列的血液中发现了中和10 ng/mL IFN-α2和/或-ω的自身抗体(auto-Abs),但不存在与无症状或无症状感染的受试个体,并且在稀释1/10的血清或血浆中仍能检测到这些自身抗体。因此,患者未稀释血液中的自身抗体可能中和多达100 ng/mL的IFN-α2和/或-ω。
图片来源:https://doi.org/10.1126/sciimmunol.abl4340
对于所有接受测试的患者,即使血浆稀释> 1/1000,自身抗体在体外中和了约400 pg/mL IFN-α,仍具有对SARS-CoV-2或黄热病病毒(YFV)-17D的保护作用。由于急性无症状或无症状SARS-CoV-2感染期间的血液IFN-α浓度通常为1至100 pg/mL,并且呼吸道中的IFN-α水平可能更低但具有保护作用,研究者假设在超过10%的病例中,低于10 ng/mL的自身抗体中和I型干扰素浓度可能是危及生命的COVID-19肺炎的基础,并猜测在一般未感染人群中,针对I型干扰素的自身抗体的流行可能会随着年龄的增长而增加,并且这些抗体在男性中可能比在女性中更常见。
在危及生命的COVID19患者中中和针对IFN-α2和/或IFN-ω的自身抗体 图片来源:https://doi.org/10.1126/sciimmunol.abl4340
该研究从COVID-19队列中筛选了新招募的危重或重症患者和对照患者,在6.9%的危重患者、3.4%的重症COVID-19患者和仅0.6%的无症状或无症状对照患者中发现了高水平的抗IFN-α2和/或抗IFN-ω自身抗体。随后测量了萤火虫荧光素酶的诱导,对Renilla荧光素酶的活性标准化,通过将结果与研究者之前的pSTAT1流式细胞术数据进行比较,证实了该测定的稳健性,使用这两种技术测试的所有50名患者都获得了一致的结果发现。根据Gyros测定,大多数针对IFN-α2的自身抗体水平高(>100)的血浆样品具有中和作用,其中9.8%(3136名中的307名)接受测试的危重患者和3.53%(623名中的22名)具有中和IFN-α2和/或IFN-ω的自身抗体,而对照组只有0.37%(1076名中的4名)。
研究者使用来自阳性对照的稀释血浆样本,在中和活性方面获得了至少两个数量级的灵敏度,提供了这些自身抗体可以中和更低、更符合生理学数量的I型干扰素的概念证明。因此,重新测试了扩展队列中的所有可用样本发现,13.6%的危重患者(N=489 of 3595)、6.5%(N=34 of 522)的重症患者和1%的对照组(N=17 of 1639)具有循环自身抗体,可中和1/10血浆中的100 pg/mL IFN-α2和/或IFN-ω;进一步稀释来自一名患者的血浆样本发现,中和100 pg/mL的I型干扰素导致中和活性丧失。
存在中和100 pg/mL IFN-α2的自身抗体患者的血浆中,尽管存在IFN-α2,但SARS-CoV-2复制增强 图片来源:https://doi.org/10.1126/sciimmunol.abl4340
该研究发现,来自5名危重COVID-19患者中的4名和2名具有中和100 pg/mL IFN-α2的自身抗体的老年人中,1/100稀释血浆能够中和约400 pg /mL IFN-α2对SARS-CoV-2的保护作用,而来自所有这些个体的样本完全或部分中和了约100 pg/mL IFN-α2。在6名自身抗体中和100 pg/mL但不是10 ng/mL IFN-α2和/或IFN-ω的患者中,研究者测试了抗体对17种I型IFN(13种IFN-α形式,IFN -ω、IFN-β、IFN-ε和IFN-κ)发现,与具有中和 10 ng/mL I型干扰素的自身抗体的患者一样,那些只能中和100 pg/mL的患者具有可检测到的针对大多数13种IFN-α和/或IFN-ω的自身抗体,尽管水平较低;在所测试的条件下,2名自身抗体仅中和IFN-ω而不是IFN-α2的患者无法中和13种IFN-α亚型中的任何一种。研究者筛查了1773名患有严重COVID-19肺炎的患者,发现1.3%(N=23)具有针对IFN-β的中和性自身抗体;在接受测试的187名重症患者中没有一个存在此类抗体,而在接受测试的1044名对照者中只有两名(0.18%)。
以10 ng/mL中和针对IFN-α2和/或 IFN-ω的自身抗体在老年人和一般人群中更为普遍 图片来源:https://doi.org/10.1126/sciimmunol.abl4340
在老年人和一般人群中以100 pg/mL中和针对IFN-α2和/或 IFN-ω的自身抗体更为普遍 图片来源:https://doi.org/10.1126/sciimmunol.abl4340
该研究表明能够中和10 ng/mL IFN-α2和/或IFN-ω的自身抗体的患病率在70岁以下的个体中为0.17%,在70-75岁之间的个体中为0.9%、75-80岁之间为1.6% 、80-85岁超过4%;随着年龄的增长,观察到中和100 pg/mL IFN-α2和/或IFN-ω的自身抗体的流行率显著增加,65 -70岁之间的个体中有0.87%、70 -75 岁之间的个体中有1.73%、75-80岁之间的个体中有 7.1%对自身抗体呈阳性,而85岁后自身抗体的患病率总体下降,尤其是男性。相比之下,自身抗体中和IFN-β的流行率并没有随着年龄的增长而显著变化。
虽然该研究中自身抗体中和I型IFN的浓度低于研究者先前报道的,但仍高于生理浓度,常见于老年人群。在未感染的普通人群中,其患病率随着年龄的增长而增加,70岁后达到4% 以上,它们是80岁以上患者中约20%的重症COVID-19肺炎病例的基础,约占COVID-19死亡总数的20%,并且它们可能是对黄热病减毒活病毒的严重不良反应的基础,人们很容易推测它们也可能是其他严重病毒性疾病的基础,尤其是在老年人中。(生物谷 bioon)
参考文献
Paul Bastard et al. Autoantibodies neutralizing type I IFNs are present in ~4% of uninfected individuals over 70 years old and account for ~20% of COVID-19 deaths. Journal for SCIENCE IMMUNOLOGY (2021 Aug 19) doi:https://doi.org/10.1126/sciimmunol.abl4340
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