Исследователи из Пенсильванского института иммунологии обнаружили три различных иммунных ответа на SARS-CoV2, которые могут помочь предсказать развитие болезни у тяжелых пациентов с COVID-19 и, в конечном счете, могут дать информацию о том, как лучше всего их лечить.
Результаты были опубликованы в журнале Science.
"Для пациентов, которые госпитализированы с COVID-19, иммунная система не может реагировать только одним способом. Есть три "иммунотипа", - говорит старший автор E. John Wherry, заведующий кафедрой системной фармакологии и трансляционной терапии и директор Пенн-института иммунологии при Медицинской школе Перельмана при Университете Пенсильвании. "Мы надеемся, что сможем предсказать или, по крайней мере, сделать вывод, что различные модели иммунитета у пациента основаны на клинических данных. Это позволит нам начать думать о привлечении пациентов к различным типам клинических исследований".
Коронавирус вызывает различные иммунные реакции и симптомы у тяжелобольных пациентов, но эти реакции остаются плохо изученными, что затрудняет принятие решений о лечении.
Несмотря на то, что недавние исследования выявили подробности иммунного ответа на вирус, большинство из них были единичными или были сосредоточены на небольшой группе лиц. Это первое исследование, описывающее полный иммунный профиль большого числа госпитализированных пациентов.
Исследователи применили глубокое иммунопрофилирование для фиксации индивидуальных реакций 163 пациентов в ходе их инфицирования. Исследование включало 90 госпитализированных пациентов, проходивших лечение в больнице Университета Пенсильвании, 29 не госпитализированных пациентов и 44 здоровых донора, не инфицированных КОВИД-19. Иммунные реакции варьировались в зависимости от группы, но были закономерности, которые важны в клинической практике.
Первый иммунотип обладал устойчивой активностью CD4+ , с незначительной активацией CD8+ и лимфоцитов периферической крови. Второй иммунотип характеризуется в основном CD8+, известных как EM и EMRA, и небольшой активацией CD8+, клеток памяти B и лимфоцитов периферической крови. Третий иммунотип практически не выявил иммунного ответа на инфекцию.
Далее исследователи объединили профилирование с клиническими данными, чтобы понять взаимосвязь между иммунным ответом и болезнью. Первый иммунотип был привязан к более тяжелой болезни, включающей воспаление, органную и острую почечную недостаточность. Второй ассоциировался не с тяжестью заболевания, а с ранее существовавшей иммуносупрессией и смертностью. Третий тип, не имеющий иммуноактивации, не был связан со специфическими симптомами или клиническими признаками, хотя они и варьировали.
Иммунотипы, разработанные Верри и его группой, представляют собой адаптивные иммунные реакции. Второе исследование исследователей из Penn, опубликованное в журнале Science Immunology, выявило новые подробности о врожденном, или первичном, ответе на SARS-CoV2.
"Активность клеток Т и В определяется врожденными иммунными ответами", - сказал старший автор Майкл Р. Беттс, профессор микробиологии и руководитель программы в Пенн-Институте иммунологии, который также является соавтором первого исследования. "Мы считаем, что то, что происходит с врожденным откликом иммунной системы, может быть тем, что приводит к этим трем иммунным фенотипам, выявленным в лаборатории доктора Верри".
Проанализировав образцы крови 42 инфицированных пациентов (с умеренными и тяжелыми заболеваниями) и 12 здоровых доноров, исследователи обнаружили схожую гетерогенность в иммуноадаптивных ответах: устойчивую активацию CD4+ и CD8+ клеток, B-клеток, наряду с клетками периферической крови, такими как нейтрофилы, моноциты и "естественные киллеры", или NK-клетки.
В то время как врожденные ответы также были гетерогенными, исследователи наблюдали снижение CD15 и CD16 на нейтрофилах и CD16 на NK-клетках, незрелых гранулоцитах и моноцитах у пациентов с более тяжелыми заболеваниями. Эти две молекулы являются известными игроками в реакции иммунитета на вирусные инфекции, которые также представляют собой потенциальную мишень для иммунотерапии. То, как они стимулируют и усугубляют адаптивные реакции в трех иммунотипах, является важным вопросом, над улучшением понимания которого работают лаборатории.
Исследования COVID-19 продвигаются с беспрецедентной скоростью, по мере того как исследователи объединяются в группы, чтобы найти ответы. Институт Пенн сформировал лабораторные и клинические исследовательские группы различного профиля, чтобы усилить внимание к иммунной системе, вместе с подразделением по обработке КОВИДных тестов, чтобы управлять процессом профилирования.
