新型冠狀病毒肺炎患者自身抗體研究進展*

魯雁秋 綜述，羅 明，薛成軍△ 審校

重慶市公共衛生醫療救治中心：1.感染科；2.檢驗科，重慶 400036

新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)是由新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)引起的病毒性呼吸道傳染病。自COVID-19疫情爆發以來，全球累計確診病例約4.7億，累計死亡病例逾612萬，病死率為1.3%[1]。SARS-CoV-2的這種高傳染性和高致死率給臨床診療帶來了巨大的挑戰。目前認為，SARS-CoV-2可靶向攻擊機體多個重要器官，導致危及生命的全身性并發癥，包括肺損傷、呼吸衰竭、全身性炎癥、免疫功能失調、血液高凝狀態和全身器官衰竭等[2-3]，在此過程中，機體的免疫系統發揮了至關重要的作用。在COVID-19患者的臨床和實驗室研究中，發現大量與SARS-CoV-2相關的自身抗體，包括抗核抗體(ANA)、抗磷脂抗體(APL)、抗干擾素(IFN)-α抗體和抗IFN-1抗體、抗-白細胞介素(IL)抗體、抗趨化因子抗體、抗心磷脂抗體、抗干燥綜合征A(SSA)抗體、抗Ro-52抗體和抗Ro-60抗體[4]。高水平的自身抗體與自身抗原形成免疫復合物進一步造成機體損傷，呈現出特有的臨床表現，進一步增加COVID-19患者病情的嚴重程度。本文將重點圍繞COVID-19相關自身抗體產生機制及其與病情嚴重程度的相關性進行綜述。

1 COVID-19患者自身抗體產生機制

SARS-CoV-2通過其表面刺突的S蛋白與機體細胞膜表面的血管緊張素轉換酶2(ACE2)受體結合，借助跨膜絲氨酸蛋白酶 2的切割作用達到侵染宿主細胞的目的[5]。由于ACE2 廣泛存在于人體各組織上皮細胞表面，尤其在肺泡上皮、血管內皮細胞和小腸上皮的表達更為豐富，因此部分COVID-19患者在疾病進展期可以出現多器官的損傷。在SARS-CoV-2侵入人體的過程中，機體免疫系統發揮著識別外來抗原和啟動防御反應的關鍵作用。然而，在部分COVID-19患者中，自身抗體的出現削弱了機體免疫防御的功能，同時加重了機體自身的損傷。目前越來越多的證據顯示，免疫系統過度激活和分子模擬是COVID-19患者自身抗體產生的主要機制[6-7]。這兩種自身抗體產生機制雖然具有相對的獨立性，但更有可能會在部分COVID-19患者身上同時出現。

1.1免疫系統過度激活 在COVID-19疫情爆發早期，就已經發現COVID-19患者存在免疫系統過度激活的現象。SARS-CoV-2感染機體后，會引起單核/巨噬細胞活化并釋放炎癥因子，外周血白細胞分類也會發生改變[6]。不僅如此，在炎癥因子作用下，機體免疫細胞(如單核細胞、巨噬細胞、T細胞、B細胞等)或非免疫細胞(如內皮細胞)進一步活化，繼續釋放大量炎癥因子，如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)、IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α、IFN-γ、IL-10、IL-12和IL-4等[8-9]。這一免疫系統過度激活的過程被稱為“炎癥因子風暴”，并且與病情的嚴重程度密切相關[10]。一般認為，炎癥因子風暴是COVID-19患者從重癥轉向危重癥的重要節點，也是造成患者死亡的重要誘發因素。在這一過程中，T細胞免疫在SARS-CoV-2感染中發揮“雙刃劍”的作用，一方面通過抗原特異性CD4+和CD8+T細胞和中和抗體反應對宿主起著保護作用；另一方面，過度激活的T細胞分泌大量的炎癥因子，打破了正常的免疫調節平衡，進一步加重病情的復雜性及危重程度[11]。另有文獻報道，SARS-CoV-2可以激活人體內的肥大細胞，從而釋放組胺并引起IL-1水平的升高，進而引發炎癥因子風暴并加重肺損傷[12]。這些免疫細胞的持續活化及炎癥因子的持續釋放，可能會造成隱蔽抗原的暴露，進而引發自身抗體的產生。另一個值得注意的是，重型COVID-19患者的中性粒細胞活化和胞外誘捕網(NETs)的產生同樣在 COVID-19 中具有致病作用，這與一些自身免疫性疾病有相似之處[13]。總之，機體的免疫系統一旦進入過度激活的狀態，導致部分炎癥因子水平短時間內出現顯著的增高，機體的識別能力也相對減弱，進而誘發自身抗體的產生，導致病情的復雜程度進一步增加。

1.2分子模擬 目前，分子模擬是感染因素引發自身抗體產生普遍認可的機制，其中最確定的例子是EB病毒和人細小病毒B19 通過分子模擬誘發機體產生多種自身抗體，并導致系統性紅斑狼瘡、類風濕性關節炎等多種自身免疫性疾病[14-16]。SARS-CoV-2首先是一種導致機體免疫系統失調的快速“激發因子”，其某些抗原表位也與人體自身抗原存在交叉反應性。有研究團隊已經在內質網膜、線粒體膜和核仁中發現了有功能的SARS-CoV-2基因序列，它們可能控制了宿主細胞部分信號通路激活及蛋白表達[17-18]。SARS-CoV-2開放閱讀框可以誘導線粒體將其中的DNA釋放到細胞質中，激活細胞質識別受體和核苷酸結合寡聚化結構域樣受體蛋白3(NLRP3)炎癥小體，或通過氧化應激啟動細胞損傷[19]。由于SARS-CoV-2在被感染細胞中的密集復制以及對其功能和表型的操縱，從而導致SARS-CoV-2和機體之間存在一些蛋白表位的相似性，即所謂的分子模擬[20]。MARINO等[21]通過研究發現，在SARS-CoV-2具有免疫原性的蛋白質中，有少部分氨基酸序列與人體B細胞和T細胞表面蛋白的氨基酸序列有重復。ANAND等[22]報道SARS-CoV-2中獨特的S1/S2切割位點與人類上皮鈉通道α亞基(ENaC-α)上的弗林蛋白(Furin)酶切位點相同，而后者在呼吸道的穩態中起關鍵作用。這種SARS-CoV-2與機體內氨基酸序列的重復性或者切割位點的相似性，都可能導致自身抗體的產生，進一步增加COVID-19患者病情的嚴重性。SARS-CoV-2采取分子模擬的方式導致患者產生自身抗體的機制可能比想象的還要復雜。由于病毒為了適應不同個體的免疫壓力，其本身也在不斷發生變異，最終致使COVID-19患者自身抗體水平和類別存在差異。自身抗體的這種差異可能會給后續臨床規范診療帶來更大的困難，因此加強COVID-19患者自身抗體產生機制的研究顯得尤為重要。

2 自身抗體與COVID-19患者病情嚴重程度的相關性

根據COVID-19病情嚴重程度，將患者分為輕型、普通型、重型和危重型[23]。目前，已有大量文獻報道自身抗體不僅導致COVID-19患者出現特異性臨床表現，同時也與病情嚴重程度密切相關[24-28]。ZHOU等[24]通過對21例重型和危重型患者體內的12種自身抗體進行篩查檢測，發現了ANA(50%)、抗Ro-60抗體(25%)、抗Ro-52抗體(20%)、抗DNA拓撲異構酶I(scl-70)抗體(5%)和抗核糖核蛋白U1(U1-RNP)抗體(5%)，并且有1例患者同時具有5種自身抗體。PASCOLINI等[25]通過對33例COVID-19患者血清中的自身抗體進行檢測，發現45%的患者至少有一種自身抗體呈陽性，其中ANA陽性占33%，APL陽性占24%，β2-糖蛋白抗體陽性占9%，并且自身抗體陽性患者病情一般都較重。另外有兩項研究顯示，超過50%的受試者存在至少一種APL，并且會出現血栓和慢性頭痛等癥狀，且高滴度的APL提示更嚴重的病情[26]。以上各研究顯示COVID-19患者的自身抗體種類和陽性率存在明顯的異質性，排除樣本量大小等統計學因素外，可能與患者的人群差異和病毒本身面臨的不同免疫壓力有關。

除了上述常見的自身抗體外，還在COVID-19患者中發現了針對細胞因子和神經系統相關蛋白的自身抗體[27-28]。IFN-1是抗病毒免疫應答的關鍵細胞因子，COVID-19重癥患者中抗IFN-1抗體(-ω、-α或兩者兼有)占13.7%[27]。這些自身抗體只針對嚴重疾病，在無癥狀或輕型的COVID-19患者中均未發現。在可檢測到抗IFN-1抗體的10.2%的患者中，該自身抗體具有中和抗體的能力，體外實驗已證實抗IFN-1抗體可以阻斷SARS-CoV-2的感染[27]。這表明并非所有的自身抗體都有潛在的致病作用。此外，一些出現嚴重神經癥狀的COVID-19患者也會產生以神經元為靶點的自身抗體。FRANKE等[28]在一項納入11例有神經癥狀的COVID-19患者的隊列研究中發現，2例患者的血清中存在抗髓磷脂抗體，各有1例患者存在抗Yo抗體和抗N-甲基-D-天冬氨酸受體抗體，并且這些自身抗體的存在與神經過度興奮直接有關(癲癇和肌緊張)。不僅如此，SARS-CoV-2通過分子模擬可以與人腦干波氏蛋白前復合體中的3種蛋白質(DAB1，AIFM和SURF1)發生交叉免疫反應，影響機體呼吸中樞的功能，造成COVID-19患者的呼吸衰竭[20]。以上所提及的自身抗體均通過直接或間接作用參與了COVID-19患者的病情進展，增加了病情的嚴重程度。

自身抗體不僅與COVID-19患者病情嚴重程度有關，并且還直接導致COVID-19并發相關自身免疫性疾病，如川崎病、多系統炎癥綜合征、吉蘭-巴雷綜合征、免疫性血小板減少性紫癜和系統性紅斑狼瘡等[29-30]。COVID-19并發自身免疫性疾病進一步增加了患者病情的復雜程度，也給重癥患者治療方案的選擇帶來了困難。因此，根據COVID-19患者的臨床癥狀，及時進行有針對性的自身抗體篩查，采取激素類和抗氧化類藥物進行積極治療對緩解病情有重要價值。

3 小 結

當前COVID-19在全球的大流行仍在持續，并且SARS-CoV-2不斷出現新的變異株，因此，針對COVID-19患者的發病機制和臨床特征進行深入研究就顯得尤為重要。大量臨床觀察和實驗室研究已經表明，SARS-CoV-2會引起機體免疫過度激活并誘發自身抗體的產生，同時會引發嚴重并發癥并影響患者預后。由于自身抗體的產生需要一定的時間，因此，導致COVID-19患者病情嚴重的主要因素是炎癥因子的過度釋放還是后續自身抗體的產生，這還需要進一步探討。根據機體免疫反應的規律，推測在COVID-19患者感染早期即出現重癥表現，可能是機體的過度應激免疫反應占主導因素；而COVID-19患者感染中晚期出現重癥表現，可能是與自身抗體的過度累積后并發自身免疫性疾病有關。當前，SARS-CoV-2奧密克戎變異株已取代德爾塔變異株在全球流行，并表現出較強的傳染性和較低的致病性，同時伴隨著相關疫苗的廣泛接種，COVID-19患者自身抗體的表達可能呈現出更復雜的狀態。然而，深入研究COVID-19患者的臨床特征并積極關注COVID-19患者自身抗體水平和相關并發癥，依然會對患者病情的監測及治療有重要意義，同時為臨床治療藥物的研發提供新的有價值的信息。