COVID-19患者的免疫反应不同，导致从无症状SARS-CoV-2感染到死亡的疾病结局。在检查了近200名COVID-19患者的血液样本后，研究人员发现了调节免疫细胞对疾病反应的潜在代谢变化。这些变化与疾病严重程度有关，可用于预测患者生存。研究结果发表在《Nature Biotechnology》杂志上。

共同第一作者、弗雷德·哈钦森癌症研究中心研究生Jihoon Lee表示:“我们知道，对COVID-19有一系列的免疫反应，但这些反应的生物过程还不清楚。我们分析了数千个与免疫系统代谢途径相关的生物标记，并发现了一些线索，揭示了在严重疾病中哪些免疫代谢变化可能是关键的。我们希望，这些对免疫功能的观察可以帮助其他人拼凑出身体对COVID-19的反应。在此获得的更深层次的理解可能最终导致更好的治疗，可以更精确地针对最有问题的免疫或代谢变化。”

研究人员收集了374份血液样本——在确诊感染SARS-CoV-2后的第一周，每位患者抽取两份血样——并分析了他们的血浆和单个免疫细胞。该分析包括涉及代谢途径的1,387个基因和1,050个血浆代谢物。

在血浆样本中，该团队发现，COVID-19严重程度的增加与代谢物改变有关，表明免疫相关活动增加。此外，通过单细胞测序，研究人员发现每一种主要的免疫细胞类型都有一个独特的代谢特征。

“我们发现代谢重编程对单个免疫细胞类别(例如‘杀手’CD8+ T细胞，‘帮手’CD4+ T细胞，分泌抗体的B细胞等)甚至细胞亚型具有高度特异性，免疫系统复杂的代谢重编程与血浆整体代谢组有关，并可预测疾病严重程度，甚至患者死亡，”系统生物学研究所的研究科学家、共同第一和共同通讯作者Yapeng Su博士说。“如果没有先进的单细胞多组学分析，我们就不可能获得关于异质免疫系统复杂代谢重编程的如此深入和临床相关的见解。这项工作为开发更有效的COVID-19治疗方法提供了重要的见解。这也代表了一个重大的技术障碍。从这些患者收集的许多数据集往往衡量疾病的非常不同的方面，并进行隔离分析。当然，人们希望这些不同的观点有助于了解病人的整体情况。这里描述的方法允许不同数据集的总和远远大于部分，并提供了一个更丰富的疾病解释。”

DOI

10.1038 / s41587 - 021 - 01020 - 4