การวิเคราะห์โปรตีโอมิกระบุฟีโนไทป์ใหม่ที่เกี่ยวข้องกับความรุนแรงของ COVID-19 ในการหมุนเวียนเซลล์ภูมิคุ้มกัน ในการศึกษาล่าสุดที่โพสต์ไปยัง เซิร์ฟเวอร์ preprint ของ medRxiv * นักวิจัยใช้การวิเคราะห์โปรตีโอมิกเพื่อระบุฟีโนไทป์ของเซลล์ภูมิคุ้มกันใหม่ที่เกี่ยวข้องกับโรคติดเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 (COVID-19) ที่รุนแรง นอกจากนี้ พวกเขายังได้รวบรวมความผิดปกติของเซลล์ภูมิคุ้มกันที่สะสมในโรคที่กำลังลุกลาม
โปรตีนในซีรั่ม เช่น C-reactive protein (CRP) และD-dimerให้ข้อมูลเชิงลึกที่ไม่เฉพาะเจาะจงและจำกัดในการพยากรณ์โรคในผู้ป่วยที่มีการติดเชื้อไวรัสโคโรนา 2 (SARS-CoV-2) กลุ่มอาการทางเดินหายใจเฉียบพลันรุนแรง บาคาร่า ดังนั้นจึงมีความจำเป็นสำหรับการวิเคราะห์ที่เป็นกลางของโปรตีโอเมมเบรนทั้งหมดและพลาสมาของเซลล์โมโนนิวเคลียร์ในเลือดส่วนปลาย (PBMC) แบบฝึกหัดนี้อาจนำไปสู่การค้นพบฟีโนไทป์ของเซลล์ใหม่ที่เกี่ยวข้องกับการลุกลามของ COVID-19 เมื่อใช้เครื่องหมายเหล่านี้ แพทย์สามารถประเมินผู้ป่วยแบบเรียลไทม์และบรรเทาภูมิคุ้มกันเฉพาะของผู้ป่วยผ่านการแทรกแซงการรักษาตั้งแต่เนิ่นๆ
เป็นที่น่าสังเกตว่าในกรณีส่วนใหญ่ ร่างกายสร้างการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่มีประสิทธิภาพซึ่งบรรลุผลสำเร็จในการกวาดล้าง SARS-CoV-2 โดยไม่แสดงอาการหรือไม่แสดงอาการ อย่างไรก็ตาม ผู้ที่เป็นโรครุนแรงจะมีการตอบสนองของภูมิคุ้มกันซึ่งกระทำมากกว่าปกซึ่งมีปัจจัยที่มีการอักเสบสูง เช่น อินเตอร์ลิวคิน-6 (IL-6) และปัจจัยเนื้อร้ายของเนื้องอก (TNF) ความเสียหายของเนื้อเยื่อที่ตามมาและการเกิดลิ่มเลือดทำให้เกิดอาการหายใจลำบากเฉียบพลัน อวัยวะล้มเหลว และเสียชีวิต
ในการศึกษาครั้งนี้ นักวิจัยได้เก็บตัวอย่างเลือดจากบุคคลที่มีสุขภาพดีและไม่ได้รับวัคซีน 33 รายที่มีการติดเชื้อเฉียบพลันของ SARS-CoV-2 เพื่อดึงเอาเซลล์โมโนนิวเคลียร์ในเลือด (PBMC) ที่ครอบคลุมสเปกตรัมของความรุนแรงของ COVID-19 นอกจากนี้ พวกเขายังรวมข้อมูลการหาลำดับกรดไรโบนิวคลีอิก (RNA-seq) และโฟลไซโตเมทรี (FC) จากผู้บริจาครายเดียวกันเพื่อกำหนดโปรไฟล์มัลติโอมิกที่ครอบคลุมสำหรับแต่ละระดับความรุนแรงของโควิด-19
การค้นพบจากการศึกษาขั้นต้นคือการควบคุมที่เพิ่มขึ้นของโปรตีนบางชนิดที่แสดงออกโดยเซลล์ภูมิคุ้มกันหลายเซลล์เมื่อความรุนแรงของโรคเพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น คลัสเตอร์ของความแตกต่าง (CD4+) ทีเซลล์และโมโนไซต์ที่ไม่ใช่แบบคลาสสิก ในการศึกษาปัจจุบัน โปรไฟล์โปรตีโอมของ PBMC เปลี่ยนไปอย่างชัดเจนระหว่างการลุกลามจากโควิด-19 ที่ไม่รุนแรงไปจนถึงรุนแรง ซึ่งสอดคล้องกับการสังเกตของการศึกษาโปรตีนทรานสคริปต์ของเลือดครบส่วนและพลาสมาโปรตีนก่อนหน้านี้ ยิ่งไปกว่านั้น นักวิจัยยังสังเกตเห็นการเพิ่มคุณค่าที่มีนัยสำคัญอย่างมากของคำศัพท์ที่เกี่ยวข้องกับการป้องกันจุลินทรีย์ของโปรตีนในเซลล์ที่ถูกควบคุมในช่วงโควิด-19 ที่รุนแรง
ข้อมูลเมตาของผู้ป่วยได้บันทึกการเกิดขึ้นของสภาวะที่คล้ายการติดเชื้อซึ่งทำให้เกิดโรคภูมิคุ้มกันบกพร่องจากโควิด-19 นอกจากนี้ การเลือกควบคุมยีนที่กระตุ้นด้วยอินเตอร์ฟีรอน (ISGs) แบบบัญญัติ เช่น IFIT และตระกูล Mx ถูกพบในผู้ป่วยที่เป็นโรคเล็กน้อย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ทีมงานได้รับตัวอย่างการศึกษาจากการวิเคราะห์ทรานสคริปโตมิกแบบไทม์นอร์มอลไลซ์ของกลุ่มตัวอย่างที่กว้างขึ้น การวิเคราะห์ตัวอย่างเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่า PBMC จากผู้ป่วย COVID-19 ที่ป่วยหนักซึ่งเก็บได้ค่อนข้างเร็วหลังจากเริ่มมีอาการยังแสดงการแสดงออกของยีนที่กระตุ้นอินเตอร์เฟอรอน (ISG) ที่ถูกควบคุม ซึ่งลดลงในเวลาต่อมา
เปรียบเทียบอาการหลังติดเชื้อ COVID-19 สองปีหลังการติดเชื้อ SARS-CoV-2
นักวิจัยสังเกตเห็นแนวโน้มที่คล้ายกันสำหรับผู้บริจาคที่สุ่มตัวอย่างในระยะก่อนหน้าของการติดเชื้อ การทำโปรไฟล์โปรตีโอม PBMC ของพลาสมาเมมเบรนระบุการแสดงออกแบบควบคุมของโปรตีนต่อไปนี้ด้วยฟังก์ชันภูมิคุ้มกัน สมาชิกในครอบครัวของโมเลกุลการยึดเกาะของเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับแอนติเจนของมะเร็ง (CEACAM) 1, 6 และ 8 ไกลโคโปรตีน บนพื้นผิวที่มีลักษณะคล้ายอิมมูโนโกลบูลิน (Ig) เหล่านี้ มีอยู่ในเซลล์ประเภทต่างๆ พวกมันสร้างอันตรกิริยาระหว่างโฮโมฟิลิกและเฮเทอโรฟิลิกกับโปรตีนที่จับกันซึ่งเกี่ยวข้องในกระบวนการหลายเซลล์ (เช่น การยึดเกาะของเซลล์) คาสิโน
ii) CD177, glycosyl-phosphatidylinositol (GPI)-linked surface glycoprotein ถือเป็นเครื่องหมายของนิวโทรฟิล
iii) CD63 ซึ่งเป็นไบโอมาร์คเกอร์ของการกระตุ้นเกล็ดเลือดและทีเซลล์และการสลายตัวของแกรนูโลไซต์
iv) CD89, ชิ้นส่วน, รีเซพเตอร์ที่สามารถตกผลึกได้ (Fc) ที่แสดงออกบนนิวโทรฟิลและมอนอไซต์ที่จับกับสารเชิงซ้อนภูมิคุ้มกัน IgA และ CRP, เริ่มต้นการกระตุ้นเซลล์และการปลดปล่อยไซโตไคน์ นอกจากนี้ยังต่อสู้กับภาวะแบคทีเรีย น่าทึ่ง เมื่อแสดงออกพร้อมกันบน CD4+ ทีเซลล์ การแสดงออกของ CEACAMs 6 และ 8, CD177 และ CD89 แสดงถึงฟีโนไทป์ที่ไม่เหมือนใคร การแสดงออกของ CD177 อาจเอื้อต่อการย้ายเข้าสู่เนื้อเยื่อที่สำคัญและการกระตุ้นเซลล์ระหว่างการติดเชื้อ ที่น่าสนใจคือการควบคุม CD89 มีบทบาทในการติดเชื้อแบคทีเรีย ดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้ที่ฟีโนไทป์ที่ไม่เป็นที่ยอมรับแต่คล้ายกันอาจพัฒนาในประชากร CD4+ ทีเซลล์ในช่วงโควิด-19 ที่รุนแรง
นอกจากนี้ นักวิจัยยังสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนของฟีโนไทป์ของเกล็ดเลือดในผู้ป่วยที่เป็นโรคโควิด-19 ขั้นรุนแรง โดยการเพิ่มขึ้นของเกล็ดเลือดทั้ง CD61+CD62P+ ที่กระตุ้นและไม่ได้กระตุ้น CD61+CD62P และการแสดงออกที่เพิ่มขึ้นของ CD63 นักวิจัยยังระบุประชากรเกล็ดเลือด CD62P ที่ควบคุม CD177, CD89 และ CEACAMs 1, 6 และ 8 ให้อยู่ในระดับสูง การแสดงออกของปัจจัยเหล่านี้บนเกล็ดเลือด โมโนไซต์ และนิวโทรฟิลอาจแสดงถึงกลไกที่อำนวยความสะดวกในการสัมผัสระหว่างเซลล์กับเซลล์และการก่อตัวของมวลรวมของลิ่มเลือด นอกจากนี้ โดยไม่คำนึงถึงความจำเพาะของแอนติเจน ประชากร CD4+ ทีเซลล์น่าจะเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของการควบคุมภูมิคุ้มกันที่ผิดปกติใน COVID-19 ที่รุนแรง สอดคล้องกับรายงานก่อนหน้านี้ ข้อมูลการศึกษาบ่งชี้ถึงการรบกวนในช่องไมอีลอยด์ ซึ่งฟีโนไทป์แสดงให้เห็นการควบคุม CEACAMs 1, 6 และ 8 อย่างชัดเจนในเซลล์ CD16+CD14- และ CEACAM8 บนเซลล์ CD14+ CD16- เพียงเล็กน้อย