病毒感染会触发免疫系统的细胞释放1型干扰素。这些蛋白质作为早期信使,警告未感染的细胞和组织有病毒正在传播。这使得细胞能够做好准备,以便在病毒到达时能够与之战斗。
在1型干扰素系统功能受损的个体中,可能会发生严重的病毒感染,因为身体无法全面防御。最近的研究表明,约5%至15%的重症COVID-19或流感住院患者存在1型干扰素反应不足。这是因为他们的血液中含有自身抗体——针对人体自身结构的抗体——这些抗体与1型干扰素结合,阻止信使蛋白发挥作用。
“通过我们的研究,我们想要找出为什么一些人的免疫系统会攻击自身,并了解针对1型干扰素的自身抗体带来的后果,”苏黎世大学(UZH)医学病毒学研究所的教授、研究负责人本杰明·黑尔(Benjamin Hale)表示。
他的研究团队利用了瑞士HIV队列研究中的大量冷冻血液样本,这些样本最初是为研究HIV感染而捐赠的。他们分析了约2000名成年人的样本,这些人在几十年间每年捐赠两次血液样本。“这项研究之所以能够实现,完全得益于这个独特的纵向血液样本生物库和精心整理的临床数据,”黑尔表示。捐赠者是HIV感染者这一事实对研究结果没有影响,因为在该队列中,病毒已被治疗抑制。
首先,UZH团队分析了血液样本中是否存在针对1型干扰素的自身抗体,以找出哪些人产生了这些自身抗体、何时产生以及它们在血液中持续的时间。
分析显示,约2%的人在其一生中会产生针对1型干扰素的自身抗体,这通常发生在60至65岁之间。这证实了先前的研究报告,即针对1型干扰素的自身抗体患病率可能随年龄增长而增加。
接下来,通过研究临床数据,苏黎世大学医院(USZ)传染病与医院流行病学系的研究人员还能够了解哪些因素导致了针对1型干扰素的自身抗体的产生。产生这些自身抗体的人似乎也容易产生针对其自身形成的其他蛋白质的抗体。这种所谓的自身耐受性丧失可能在某些人随着年龄增长时发生。“这些人可能产生针对其自身1型干扰素的抗体,因为他们既容易产生自身抗体,又暴露在高水平的1型干扰素中,例如因为他们的免疫系统在同时对抗其他感染时产生干扰素,”黑尔推测。
重要的是,研究发现,一旦产生,这些自身抗体在个体的一生中都会在血液中保持可检测水平。针对1型干扰素的自身抗体阳性的人,即使他们在2008年之前就已经产生了这些抗体,在2020年也更有可能患上重症COVID-19。“这些自身抗体在数十年后对个体产生影响,导致1型干扰素系统功能受损和抗病毒免疫力降低,”黑尔表示。
了解这些风险因素可能会为未来的诊断测试铺平道路,这些测试可以识别出更容易出现这种缺陷的老年人,并因此有助于采取措施防止自身抗体的产生。识别出针对1型干扰素的自身抗体阳性个体也有助于优先为这些人接种疫苗或使用抗病毒药物,以防止严重的病毒感染。