图片来源：CUIMC
北京时间8月4日，发表在《Nature Medicine（自然医学）》上的一项新研究中，来自哥伦比亚大学欧文医学中心Nicholas Tatonetti和Sagi Shapira教授领导的研究团队表明，免疫系统最古老的分支之一——补体系统，或在影响新冠肺炎疾病的严重程度。
补体系统在一百多年前就已经被发现，之所以称为补体，是因为人们发现身体中除了抗体以外，还有一些蛋白对免疫系统有补充作用，故被称为补体。
在其他将补体与新冠肺炎联系起来的研究中，研究人员发现有年龄相关黄斑变性和凝血障碍病史的人患严重并发症并死于新冠肺炎的风险更高。
与补体的联系表明，现有抑制补体系统的药物可以帮助治疗重症患者。
研究人员还发现，补体、凝血活性和凝血基因的突变与新冠肺炎的严重程度有关。
研究通讯作者、系统生物学系教授Sagi Shapira说：“这些结果都为新冠肺炎的病理生理学提供了重要见解，并描绘了补体和凝血途径在决定新冠病毒感染患者临床结果中的作用。”
Sagi Shapira
研究结果来自新冠病毒模拟性研究
这项研究凝血和补体在新冠肺炎中作用的想法始于对地球上所有病毒（总数超过7000种）的拟态全面调查。
Shapira说：“病毒所具有的蛋白质可以模仿某些宿主蛋白质，从而诱骗宿主细胞帮助病毒完成其生命周期。除了我们感兴趣的基本生物学问题外，基于我们以前的工作和其他人的工作，我们怀疑识别出这些模拟物可能会提供有关病毒如何引起疾病的线索。”
这项调查发现，冠状病毒是模拟高手，尤其是那些与凝血有关和构成补体的蛋白质。
补体蛋白质的工作原理有点像抗体，它通过附着在病毒和细菌上并将其标记以消灭病原体。补体还能增加体内的凝血和炎症。Shapira说：“如果不加以控制，这些系统也会非常有害。新冠病毒通过模拟补体或凝血蛋白，可能导致这两个系统进入过度活跃的状态。”
黄斑变性与较高的新冠肺炎死亡率相关
如果补体和凝血会影响新冠肺炎的严重程度，那么先前存在补体过度活跃或凝血障碍的人应该更容易感染病毒。
为此，该研究团队研究了新冠肺炎患者的黄斑变性情况，这是一种由补体过度活跃引起的眼病，以及常见的凝血障碍，如血栓和出血。
研究人员调查了2020年2月1日至4月25日期间在哥伦比亚大学欧文医学中心的11116名疑似新冠肺炎的患者。他们发现，超过25%的年龄相关的黄斑变性患者死亡，而平均死亡率为8.5%，大约20%的患者需要插管。而较高的死亡率和插管率都不能用患者年龄或性别的差异来解释。
Shapira说：“补体在肥胖和糖尿病中也更为活跃，这可能有助于解释，至少是部分解释，为什么患有这些疾病的人死于新冠肺炎的风险更大。”
有凝血障碍病史的人死于新冠肺炎的风险也会增加。
凝血和补体途径被激活
随后，研究人员检查了新冠病毒感染者的基因活性有何不同。
分析结果揭示了新冠病毒感染者的一个特征，即该病毒参与并诱导机体补体和凝血系统的强力激活。
研究共同通讯作者、生物医学信息学系教授Nicholas Tatonetti说：“我们发现，在新冠病毒感染患者中，补体是表达差异最大的途径之一。作为免疫系统的一部分，你可能会看到补体被激活，但这似乎超出了你在其他传染病如流感中所看到的那样。”
Nicholas Tatonetti
一些凝血和补体基因与住院患者有关
研究人员还对英国生物库中651名新冠病毒呈阳性患者以及500名新冠肺炎住院患者，以及包含50万人的医疗记录和遗传数据进行了重复分析，进一步证明了新冠肺炎的严重程度与凝血和补体有关。
研究人员发现，影响补体或凝血活性的几个基因的变异与需要住院治疗的新冠肺炎重症患者有关。
Shapira说：“这些变异并不一定会决定一个人的结果，但这一发现是另一个证据，说明补体和凝血途径参与了与新冠肺炎相关的发病率和死亡率。”
靶向凝血和补体
治疗新冠肺炎患者的医生们从大流行开始就注意到了凝血问题，目前正在进行几项临床试验，以确定使用现有抗凝血治疗的最佳方法。
补体抑制剂目前用于相对罕见的疾病，但至少有一项临床试验正在对新冠肺炎患者进行试验。
Tatonetti说：“我认为我们的研究结果为凝血和补体在COVID中起作用提供了一个更坚实的基础，并希望激励其他学者评估这一假设，以确定它在新冠大流行期间的用武之地。”
https://www.nature.com/articles/s41591-020-1021-2
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