COVID-19患者的血浆显示谁最有可能患上重病

圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员通过研究COVID-19患者的血浆样本，确定了特定的蛋白质，这些蛋白质可能有助于预测哪些患者可能需要使用呼吸机呼吸，哪些患者最有可能死于病毒。

医学院神经基因组学和信息学中心主任、首席研究员Carlos Cruchaga博士说:“在我们不仅面对导致COVID-19的病毒变体，而且在未来出现新病毒时，识别有害蛋白质可能会有所帮助。”“我们也许能够从感染COVID的个体中抽取血液，检查这些关键蛋白质的水平，并迅速确定严重后果的风险。然后我们可以利用这些信息来确定最佳的治疗方案。”

研究结果发表在3月14日的杂志上iScience．

Cruchaga也是芭芭拉·伯顿和鲁本·m·莫里斯三世精神病学教授，她研究了圣路易斯巴恩斯犹太医院收治的332名COVID-19患者的血浆样本，并将其与其他患者进行了比较血浆样品来自150名未感染SARS-CoV-2(导致COVID-19的病毒)的人。由于这些样本是在患者入院时获得的，因此早在任何患者实际使用呼吸机或死于病毒之前，就发现了与COVID-19更糟糕结果相关的蛋白质。

为了研究血浆中的蛋白质，研究人员使用了一种称为高通量蛋白质组学的技术来识别蛋白质的过表达和过表达(也称为调节失调)。科学家们进行了额外的测试，以区分到底是哪一种蛋白质引起的严重的疾病那些因为严重疾病而失调的人。

尽管研究小组在COVID-19患者中发现了大量发生改变的蛋白质，但他们确定，在COVID感染期间，32种蛋白质中的任何一种出现失调，都表明患者需要呼吸机辅助呼吸。他们确定了另外五种蛋白质，当发现这些蛋白质在血浆中因病毒而改变时，表明患者死亡的可能性。

Cruchaga说:“例如，我们发现的许多蛋白质与炎症和身体的免疫反应有关，所以发现它们因COVID感染而改变并不令人惊讶。”“但这些蛋白质的一个子集增加了患者需要通气或继续死亡的可能性。使用这些蛋白质组学方法，我们现在有了一种方法，可以预测问题，这对临床实践非常重要。”

在研究的332名COVID-19患者中，那些血浆中含有32种失调蛋白质中的任何一种的人——这些蛋白质表明他们可能需要通气才能呼吸——最终确实需要呼吸帮助，通常是在入院约一周后(82名患者)。在332名患者中，只有那些科学家认为与严重疾病有关的5种蛋白质发生改变的患者最终死于感染(63名患者)。

为了进一步验证他们的发现，研究人员研究了来自波士顿麻省总医院的297名COVID-19患者和76名对照组的相似蛋白质组学数据，发现相同的蛋白质表明两组患者最终需要呼吸机和死亡的可能性。

Cruchaga说，这项研究涉及了COVID-19患者最初激增期间住院患者的血浆，因此尚不清楚完全相同的蛋白质是否会导致通气和因感染后来的病毒变体而死亡。然而，他说，使用高通量蛋白质组学的相同方法可能用于验证或识别其他变体中的可疑蛋白质。他补充说，这种策略甚至可能对完全不同的病毒有用。

研究还表明，在COVID-19感染期间失调的一些蛋白质与疾病有关冠状动脉疾病和阿尔茨海默病的途径，这证实了COVID-19会增加这些疾病的风险。

“这是一个令人惊讶的发现，因为这个项目并没有关注这些问题，”Cruchaga说。“我们发现的一些蛋白质是阿尔茨海默病病理中的致病蛋白质，其他蛋白质被用作阿尔茨海默病的生物标志物，无论是在血液中还是在脑脊液中。COVID感染改变了这些生物标志物的水平，以至于如果有人去诊所进行血液检测，神经科医生甚至可能诊断该患者患有阿尔茨海默病，而实际上血液检测显示的是该患者最近患有COVID-19。

“这是一个很好的例子，说明高通量方法将帮助我们了解COVID不仅是一种影响肺部的疾病，也是一种影响大脑和心脏的疾病。”

Cruchaga补充说，这项研究为理解与长COVID-19相关的一些症状提供了生物学基础。他说研究这些蛋白质是有可能的血浆可能会识别出感染COVID后出现此类症状的高风险人群。

他说:“尽管现在死于COVID-19的人越来越少，但它对认知正常人群的记忆和已经有认知问题的人的疾病进展的影响值得关注。”