长期新冠患者血液中可能仍存在刺突蛋白

一项关于长期新冠的可能生物标志物的研究表明,一些患者可能从未完全清除病毒

SARS-CoV-2 spike protein.

核糖体正在制造的 SARS-CoV-2 刺突蛋白(红色)。

现在臭名昭著的长期新冠症状表现为多种多样——从持续性胸痛到皮疹、针刺感和脑雾。医生可以通过与患者交谈,了解他们在初次感染新冠之前和之后的经历来诊断长期新冠,但研究人员仍然没有确定导致这种情况的原因或如何治疗它。部分困难在于,目前还没有办法测量体内长期新冠感染的生物信号,以开始测试新的治疗方法。现在,研究人员可能已经找到了这种使人衰弱的疾病的标志物:SARS-CoV-2(导致新冠的病毒)的一个片段,在一些长期新冠患者的血液中漂浮,即使在他们最初感染后很久也是如此。

在六月份上传到 medRxiv 的一篇预印本论文中,研究人员报告称,在长期新冠患者的血液样本中检测到SARS-CoV-2 的片段,这些样本采集于患者最初感染后长达一年的时间。该片段是一种刺突蛋白,是 SARS-CoV-2 外部的突起之一,正是这些突起赋予了这种冠状病毒其同名的冠状外观。在最初的新冠感染期间,刺突蛋白通常在穿透人体细胞时分解成更小的片段,但本研究中观察到的刺突蛋白仍然是完整的。这些发现尚未经过同行评审。

研究人员使用一种旨在识别单个蛋白质的技术来搜索刺突蛋白。他们将覆盖着抗体的微小珠子添加到 37 名被诊断患有长期新冠的人的血浆中。这些样本在患者最初感染新冠后一年多的时间里采集了两次或多次,并与 26 名已完全康复者的血浆对照组进行了比较。当珠子与结合在其涂层中的特定蛋白质接触时,它们会发光。这种变化的存在和强度可以用来判断所需蛋白质是否存在以及存在多少。


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在患者血液中发现的完整刺突蛋白可能表明,免疫系统遗漏的受感染细胞是长期新冠的罪魁祸首。“我们的主要假设是,[刺突蛋白]不会引起症状,但它只是一个标志物,它的释放是因为你仍然有一些细胞感染了 SARS-CoV-2,”该研究的共同作者、波士顿布莱根妇女医院的研究科学家佐伊·斯旺克说。

当细胞感染了像 SARS-CoV-2 这样的病毒时,病原体会使自身在细胞内复制。如果细胞死亡,它会破裂,可能会将完整的刺突蛋白释放到血液中。细胞还可以脱落包裹在细胞膜层中的蛋白质和其他物质(如病毒颗粒)的小包裹。这些被称为“细胞外囊泡”,它们可能是刺突蛋白在不分解的情况下进入血液的另一种方式。无论哪种方式,这些机制都需要体内某处存在病毒库。

“如果你感染了病毒,并且清除了它,那么正常情况下,你就不会看到[刺突蛋白],因为你产生的所有抗体都会清除进入血液中的一切,”斯旺克说。相反,她认为,像肠道和大脑中的组织可能是体内 SARS-CoV-2 的避风港,阻止长期新冠患者完全清除感染,并充当刺突蛋白的来源。“也许病毒可以持续存在在那里。它以某种方式逃避了免疫系统。”

这一假设与其他证据相符,即新冠感染的身体部位不仅仅是肺部,包括在已故患者的器官中发现 SARS-CoV-2 的研究。然而,这项预印本研究并未排除长期新冠的其他可能原因,特别是由于并非所有长期新冠患者的血液中都含有刺突蛋白。

耶鲁大学的免疫学家Akiko Iwasaki说:“循环病毒蛋白的存在可能有助于识别哪些长期新冠患者可能具有持续性病毒病因”——即由 SARS-CoV-2 在体内持续存在引起的长期新冠,她没有参与这项研究。“其余的长期新冠患者可能遭受其他原因的折磨。” 这些其他原因可能包括过度活跃的免疫反应,导致新冠患者的身体产生免疫蛋白——“自身抗体”——以攻击自身的细胞,就像它们攻击病毒或细菌等入侵者一样。在最初的新冠感染期间以及一些长期新冠患者的体内都发现了这些自身抗体。另一种可能性是,新冠感染使人们更容易感染体内已经存在的其他病毒,例如 Epstein-Barr 病毒。这种病原体在大多数人体内处于休眠状态,但已发现在一些长期新冠患者中被重新激活

对于斯旺克来说,这项新研究最令人鼓舞的部分是,完整的刺突蛋白信号仅在被诊断出患有长期新冠的人的样本中观察到,这些样本采集于首次感染新冠后 2 到 12 个月,而在仅经历过最初感染的患者中则没有观察到。这一发现暗示,在血液中发现的这种刺突蛋白可能是长期新冠的“生物标志物”。

加州大学旧金山分校的传染病医师科学家迈克尔·佩卢索说:“如果这项研究得到证实,对我来说,它可能会改变游戏规则”,他没有参与这项研究。“设计和实施长期新冠治疗研究的主要障碍之一是,虽然我们可以询问人们的感受,但到目前为止,还没有明确的、客观的标志物可以在长期新冠患者的血液中测量到。”

科学家将能够测量患者在服用抗病毒药物等药物之前和之后血液中存在的可靠生物标志物的量。如果该生物标志物的量减少,则可能表明治疗正在起作用。“即使每个人都同意有必要进行治疗研究,但动员资源来实施长期新冠治疗研究一直非常具有挑战性,”佩卢索说。“识别疾病活动的生物标志物可能会使开展这些研究变得更加可行。”

然而,前方仍然有很长的路要走。该预印本仍在等待同行评审,并且仅查看了在同一家医院诊断出的一小部分长期新冠患者的样本,其中大多数是女性。此外,研究人员无法获得未患长期新冠的患者在最初感染新冠后超过五个月的血液样本。

确认结果将需要分析来自更大、更具代表性的长期新冠患者群体的血液样本,并将它们与最初感染后数月和数年采集的已完全康复的新冠患者的血液样本进行比较。未来,斯旺克和她的合著者希望利用疫情期间从多家医院收集的血液样本,将他们的研究扩大到数百人。

“我希望他们的发现能够成立,”佩卢索说。“如果像这样的标志物能够得到验证,我认为这对很多人来说真的会带来改变。”

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