【全球听说】干扰素缺乏可能导致新冠肺炎重症——《Nature》评出的2020年十大重要科学发现之一

2020

12/22

雨露肝霖

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该发现源于两项研究，共同阐明了影响新冠肺炎发展至威胁生命的关键因素——干扰素蛋白介导的信号转导通路。

编者按：2020年末《Nature》杂志进行全年盘点，评出了2020年十大重要科学发现（相关链接），包含大气科学、古DNA、生态学、粒子物理学、病毒学、神经系统科学、天文学、免疫学、结构生物学和干细胞领域的相关已发表研究，涉及14篇研究论文，其中12篇来自《nature》，2篇来自《science》。其中免疫方面的重大发现是关于今年年初爆发的新型冠状病毒的相关免疫机制的研究，了解导致新冠肺炎向重症发展的关键因素，将对临床大有裨益。该研究分析表明，I型干扰素蛋白介导的信号通路在新冠肺炎的发展中起着关键作用——干扰素缺乏可导致新冠重症。

《Nature》2020年十大重要科学发现之一

——干扰素缺乏可导致新冠重症

发表在《science》杂志上的论文揭示了新冠肺炎是否继续发展的一个关键因素。研究表明，干扰素蛋白，特别是I型干扰素缺乏可能是由于编码关键抗病毒信号分子的基因发生遗传突变，或抗体与I型干扰素结合并“中和”干扰素而导致的。I型干扰素的应答缺陷是如何导致危及生命的新冠肺炎的？最直接的解释是I型干扰素缺乏导致了病毒复制和传播失控。然而，I型干扰素缺乏也可能对免疫系统功能产生其他后果。

发生I型干扰素诱导途径基因突变的个体将受益于干扰素的治疗。此外，具有干扰素α和干扰素ω的中和抗体的人群可能受益于其他类型干扰素的治疗。

此发现的免疫机制

该发现源于两项研究，共同阐明了影响新冠肺炎发展至威胁生命的关键因素——干扰素蛋白介导的信号转导通路。了解是什么导致了新冠肺炎的重症发展，将对临床大有裨益。

I型干扰素家族包括干扰素α、干扰素β和干扰素ω，这些分子提供了先天免疫防御，启动了最初的快速抗病毒应答。I型干扰素蛋白是一种称为细胞动力学的免疫信号分子——当细胞通过传感器检测到病毒RNA时，就会被诱导产生。

通常情况下，当COVID病毒进入人体细胞后将到达细胞内体（细胞器），在这里病毒RNA被Toll样受体——TLR7和TLR3识别，这种识别驱动了某个通路，该通路导致编码I型干扰素蛋白基因的表达。有研究发现重症新冠肺炎的人群在编码这一过程的基因中存在突变，这样的个体不会正常产生干扰素。以往曾报道过重症新冠肺炎患者中存在编码TLR7基因的突变（图a）。另一项研究还鉴定了编码干扰素受体（由干扰素AR1和干扰素AR2)的基因突变。研究显示其他重症新冠肺炎患者具有与某些机体I型干扰素（干扰素α和干扰素ω，但非干扰素β)结合的自身抗体，从而阻断了干扰素α和干扰素ω介导的信号传导，这样的信号缺陷阻碍了抗病毒基因的表达（图b）。