COVID-19患者的深度免疫分析揭示了具有治療意義的獨特免疫類型
新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）是由嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2（SARS-CoV-2）感染引起的，許多患者出現嚴重的呼吸系統疾病，需要住院和機械通氣。雖然大多數患者康復了，但病情復雜，病死率可高達10%。目前，在世界范圍內已確診的感染人數超過3300萬人，造成100余萬人死亡。
人類免疫反應如何控制或加劇COVID-19目前尚不清楚，而明確疾病急性期的免疫應答有助于確定治療方法和研制有效的疫苗。為了明確病毒感染期間免疫應答和發病機制與臨床表現之間的相關性，Divij Mahew等學者對COVID-19患者、康復個體及健康個體進行了對比研究，結果發表在2020年9月的Science期刊上，題為《Deep immune profiling of COVID-19 patients reveals distinct immunotypes with therapeutic implications》。
研究的對象分為三組：COVID-19患者組（149人）、康復個體組（46人）和健康個體組（70人），采集血樣，綜合分析約200個免疫特征參數，同時采用高維細胞計數技術對外周血單核細胞進行分析和比較。以此來分析SARS-CoV-2感染的免疫學與臨床模式、疾病嚴重程度和進展之間的關系。
結果顯示：
1. 臨床特征的相關性分析顯示：COVID-19不同嚴重程度指標與臨床特征或干預措施相關，例如D-dimer、作用于血管的藥物等，而白細胞和中性粒細胞等都與疾病嚴重程度相關的指標（APACHE III、IL6）之間存在相關性。同樣，年齡、死亡率與疾病嚴重程度相關指標和炎癥、并存病等都存在相關性。
2. 與健康組和康復組相比，COVID-19患者B細胞和CD3 T細胞的頻率降低，反映臨床淋巴細胞減少；而非B細胞和非T細胞的相對頻率相應升高。較低的T細胞計數與臨床炎癥標志物有關，包括鐵蛋白、D-dimer和hsCRP。因此，COVID-19患者表現出復雜的臨床特征可能與淋巴細胞群改變相關。
3. 對125例住院患者進行高維細胞計數分析發現，部分患者的的CD4和CD8 T細胞被激活，而部分患者的T細胞應答則受到限制。通過檢測KI67表達和CD38、HLA-DR共表達發現很多患者體內CD4和CD8 T細胞增殖和激活，與在其他感染（埃博拉病毒和登革病毒感染）中觀察到的抗病毒反應一致。
4. 約2/3的患者有漿母細胞（PB）應答，且數量超過總B細胞的30%，約70%的患者產生了SARS-CoV-2特異性抗體（針對S蛋白的IgG和IgM）。然而，與對照組相比，約20%的患者T細胞活化或PB反應很少。部分患者體內的應答反應隨時間而下降，這一現象與典型的抗病毒反應動力學類似；然而，在另一些患者體內強烈的T細胞和PB反應會維持穩定或隨時間而增強。
5. 通過UMAP方法，研究者從檢測的約200個免疫特征參數中提取出三種COVID-19免疫表型：（1）免疫型1與疾病嚴重程度相關，表現為CD4 T細胞高度活化，循環T濾泡輔助細胞（cTfh）缺乏，CD8“EMRAs”激活，CD8 T細胞和PBs細胞過度激活或衰竭。（2）免疫型2與疾病嚴重程度不相關，表現為CD4 T細胞激活較少，Tbet+效應CD4和CD8 T細胞以及增殖記憶B細胞較少。（3）免疫型3與疾病嚴重程度呈負相關，缺乏明顯激活的T細胞和B細胞應答。
有一點需要注意的是：所有三種免疫類型的患者都有死亡病例。
