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近日，由中国医学科学院病原生物学研究所联合中国医学科学院北京协和医院、中日友好医院、中国医学科学院武汉传染性疾病诊治研究中心、首都医科大学附属地坛医院和哈尔滨医科大学附属第二医院等多家单位在《Frontiers in Immunology》杂志在线发表题为《COVID-19患者中抗MDA5抗体水平及其临床评估价值：一项回顾性队列研究》（Presence of Anti-MDA5 Antibody and Its Value for the Clinical Assessment in Patients With COVID-19: A Retrospective Cohort Study）研究成果。中国医学科学院病原生物学研究所王健伟教授，中日友好医院曹彬教授和中国医学科学院武汉传染性疾病诊治研究中心张定宇教授为共同通讯作者；王赓、王迁、王业明、刘长征、王凌航、陈宏为共同第一作者。
临床实验室检查发现住院COVID-19患者抗核抗体（35.6%）和狼疮抗凝物（Lupus anticoagulant，LAC）（46.6%）阳性率明显升高，由此研究者猜测SARS-CoV-2可能激发了自身免疫异常反应。此外，COVID-19与抗MDA5抗体相关性皮肌炎（dermatomyositis，DM）患者的皮肤改变、骨骼肌受累及肺部影像学表现有着特别的相似之处，并且COVID-19患者与继发于抗MDA5抗体相关性皮肌炎的快速进展性间质性肺病患者的血清细胞因子如铁蛋白，IL-6，IL-8，IL-10水平相当。以上提示两者可能存在相同的自身炎症/自身免疫机制，但抗MDA5抗体在COVID-19疾病进展过程中的作用以及该抗体与疾病严重程度的相关性尚不明确。因此，该研究通过检测COVID-19患者血浆中抗MDA5抗体水平，以探索抗MDA5抗体与抗MDA5抗体 COVID-19疾病严重程度及不良结局的相关性。
研究设计与结果
一、样本的临床特征及选择
此项研究共收集了3个队列274例COVID-19患者血浆样本，分别包括48、146、62例死亡、重症及非重症患者。所有来自于COVID-19患者和健康个体的血浆样本均在56°C灭活30min，进行酶联免疫吸附试验（ELISA）、免疫印迹试验（Western-blot）。
二、COVID-19患者血浆中可检测到抗MDA5抗体
ELISA检测显示，COVID-19患者血浆中抗MDA5抗体水平及抗体阳性率均高于健康人（1.85 ± 0.67 vs 6.60 ± 5.50, P<0.0001）（图1B，C）。以抗MDA5抗体相关性皮肌炎患者血浆作为阳性对照（图1E）、健康人血浆作阴性对照（图S4）免疫印迹试验确证了ELISA检测阳性的COVID-19患者血浆中确实存在抗MDA5抗体（图1E,G）。
三、抗MDA5抗体阳性的COVID-19患者临床表现倾向为重症
根据试剂盒说明书，研究者以5.0U/mL为临界值将274例COVID-19患者分为阴性组（＜5.0U/mL）及阳性组（≥5.0U/mL）。抗MDA5抗体阳性组中重症患者的比例显著高于阴性组（88.6% vs 66.9%, P<0.0001 （图 2A），抗MDA5抗体阳性组中患者生存率明显低于阴性组（76.5% vs 88.0%, P=0.012） （图 2B）。此外，与阴性组相比，阳性组患者住院时间更长，呼吸衰竭、休克和器官衰竭的发生率更高（图 2C，D）。进一步分析发现抗MDA5抗体水平与年龄呈正相关（图 2E），抗MDA5抗体抗体阳性患者淋巴细胞计数下降而中性粒细胞升高（图 2F，G），白蛋白水平降低（图 2H）。因此，这些结果表明在COVID-19患者中抗MDA5抗体阳性与临床表现更加严重呈正相关。
四、抗MDA5抗体阳性与COVID-19患者的不良结局相关
与非重症相比，重症COVID-19患者抗MDA5抗体滴度及阳性率更高（图 3A，B）。与存活的患者相比，死亡患者抗MDA5抗体水平和阳性率显著升高（图 3E，F），提示抗MDA5抗体可能是潜在的COVID-19预后预测因子。为此，研究者进一步比较了非重症、重症、死亡的COVID-19患者中抗MDA5抗体滴度和阳性率，发现重症及死亡患者显著升高（图 3H，I），并且死亡患者中抗MDA5抗体水平高于2倍临界值（10.0U/mL）的比例显著高于存活者（图 3J）。这些结果提示抗MDA5抗体可作为COVID-19患者预后的生物标志物，该抗体水平高的患者具有较高死亡率。
五、早期抗MDA5抗体水平可鉴别非重症及重症COVID-19患者
根据发病后周数（样本采集距离发病的时间，weeks following symptoms onset，WFSO），研究者将有明确发病时间的265例样本分为WFSO-1，WFSO-2，WFSO-3三组进行横断面分析。在非重症患者中，抗MDA5抗体水平及阳性率变化特点为WFSO-1较低，WFSO-2显著升高，WFSO-3时降低。相反，在重症患者中，发病时（WFSO-1）抗MDA5抗体呈高水平，而WFSO-2与WFSO-3则降低（图 4）。但在重症患者中三个间期的抗体阳性率比较未见差异，提示发病初期抗MDA5抗体滴度较高的COVID-19患者更倾向于发展为重症。
研究结论及意义
该研究对COVID-19疾病严重程度的评估有重要价值。该研究首次发现并证实了COVID-19患者血浆中存在抗MDA5抗体，证明了抗MDA5抗体滴度与临床严重程度及结局相关。存在重症患者中抗MDA5抗体滴度≥10.0 U/mL的比例显著高于非重症患者，因此，抗MDA5抗体滴度≥10.0 U/mL可作为COVID-19重症的较强预测因子。
更重要的是，该研究发现发病早期抗MDA5抗体水平可鉴别重症与非重症患者，为早期识别COVID-19重症高风险患者及预测患者结局提供了科学依据。针对COVID-19患者进行早期抗MDA5抗体的筛查以及抗MDA5抗体水平的动态监测可预测疾病的进展。
该研究得到了国家重点研发项目、中国医学科学院医学与健康科技创新工程、国家杰出青年科学基金、北京市科委、国家自然科学基金、北京市科技计划资助。
文章链接
https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.791348