據(jù)中國肺炎研究網(wǎng)站消息，2023年11月3日，Lancet子刊eBioMedicine在線發(fā)表了一項由中日友好醫(yī)院曹彬教授團隊、北京協(xié)和醫(yī)院黃超蘭教授團隊、武漢金銀潭醫(yī)院張定宇教授團隊聯(lián)合開展的研究。該項研究首次基于蛋白組學在COVID-19發(fā)病后2年的時間維度動態(tài)評估生物過程恢復情況，總結出四種主要的恢復模式，為長新冠機制提供線索。同時以多系統(tǒng)表型驅動在重點通路中獲得有潛在臨床應用價值的長新冠標志物。

一、研究背景

據(jù)保守估計，全球既往感染SARS-CoV-2的人群中有10%存在長新冠，影響涉及多器官系統(tǒng)，已在全球范圍內引起極大關注。長新冠的機制假說包括感染后組織中殘留的病毒、SARS-CoV-2特異性抗體與宿主蛋白交叉反應引起的自身免疫、EB病毒再激活以及腎素-血管緊張素系統(tǒng)的失衡等，但目前這些假說仍需要進一步驗證。目前長新冠的診斷和治療仍具有挑戰(zhàn)性，更加缺乏早期識別及干預的生物標志物，蛋白組學是發(fā)現(xiàn)長新冠相關生物標志物的重要途徑。既往發(fā)表的COVID-19遠期蛋白組學研究隨訪時間較短，且往往缺乏與臨床表型數(shù)據(jù)的整合分析。因此，從更長的時間維度揭示COVID-19患者生物過程恢復模式對于研究長新冠機制至關重要，同時探究可能影響COVID-19患者遠期預后的重要蛋白質有助于長新冠高危人群早期識別，以及為新干預措施的研發(fā)提供潛在靶點。

二、研究方法

本研究納入181名2020年1月-5月在武漢金銀潭醫(yī)院出院的COVID-19患者及年齡、性別1:1匹配的181名未感染SARS-CoV-2的社區(qū)對照。對COVID-19出院患者發(fā)病后6個月、1年、2年三個時間點及社區(qū)對照的血漿樣本進行蛋白組學檢測。篩選COVID-19恢復期不同階段與健康對照之間的差異蛋白（差異倍數(shù)大于2或小于0.5，F(xiàn)DR調整后P值<0.05），進行差異蛋白通路富集分析。對COVID-19恢復期不同階段多個時間點的通路分析結果進行整合，動態(tài)描繪不同通路的變化，篩選在長新冠中可能發(fā)揮重要作用的重點通路。將重點通路中的差異蛋白與多系統(tǒng)表型指標進行整合分析，包括肺功能（TLC占預計值百分比、DLCO占預計值百分比、RV占預計值百分比）、長新冠核心癥狀（疲勞/肌無力、嗅覺異常、味覺異常、呼吸困難）、運動能力（6分鐘步行距離占預計值百分比）、腎功能（eGFR）、血糖（HbA1c），獲取同各個表型指標在至少兩個連續(xù)隨訪時間點存在關聯(lián)且關聯(lián)方向一致的差異蛋白。

三、研究結果

1. 研究對象基本特征

COVID-19出院患者和社區(qū)對照的平均年齡分別為57.7±11.8、57.6±12.0歲，63%的研究對象為男性。兩組之間除吸煙狀況、高血壓和慢性腎臟疾病史外，所有標準化均數(shù)差異均低于0.10。與COVID-19出院患者相比，社區(qū)對照組吸煙比例更高（18% vs 41%）。高血壓（36% vs 30%）、慢性腎臟疾?。?% vs 2%）比例在COVID-19出院患者中略高。在181名COVID-19出院患者中，93人（51%）住院接受額外氧療，49人（27%）住院接受高流量氧療、無創(chuàng)機械通氣或有創(chuàng)機械通氣，21人（12%）入住ICU。

2. COVID-19與對照差異蛋白及通路分析

通過差異蛋白分析得到，COVID-19出院患者同社區(qū)未感染新冠病毒的對照組之間存在249個差異蛋白。相較于社區(qū)對照，COVID-19發(fā)病后6個月、1年和2年分別有172、109和73個差異蛋白。在相應三個時間點，分別有70、54和32個蛋白在COVID-19出院患者中上調，102、55和41個蛋白下調。71%的差異蛋白在2年隨訪時恢復至對照水平。

根據(jù)差異蛋白GO、KEGG通路分析結果，揭示COVID-19患者發(fā)病后2年四種主要的生物過程恢復模式：

①與細胞-基質相互作用和細胞骨架重塑相關的通路在感染后1年恢復至對照水平；

②大多數(shù)免疫反應、補體和凝血以及膽固醇代謝通路在感染后2年恢復到與對照組相似的狀態(tài)；

③Fc受體信號通路在發(fā)病后2年仍未恢復到與對照組相似的狀態(tài)；

④與神經(jīng)元生成和分化相關的通路在感染后2年內持續(xù)受到抑制；

3.長新冠相關蛋白標志物

將位于上述四種生物過程恢復模式重點通路中的98個差異蛋白同各個系統(tǒng)表型進行關聯(lián)分析，共有23個蛋白在至少兩個連續(xù)隨訪時間點與肺功能、長新冠核心癥狀、運動能力、腎功能、血糖存在關聯(lián)且關聯(lián)方向一致。其中，11個蛋白與肺功能恢復有關，這些蛋白主要位于補體和凝血（COMP、PLG、SERPINE1、SRGN、COL1A1、FLNA和APOE）和肥厚/擴張性心肌?。═PM2、TPM1和AGT）相關通路。APOA4和LRP1這兩個同時參與神經(jīng)元和膽固醇相關通路的蛋白，與嗅覺異常存在關聯(lián)。此外，與eGFR、HbA1c、6分鐘步行距離占預計值百分比相關的標志物分別有7個（COL1A1/CFD/APOA4/FCRL5/LUM/CDH1/IST1）、7個（FLNA/ROCK2/VIM/PLXND1/FCRL5/PLG/COLEC10）、2個（TLN1/SRGN）。

四、研究結論

本研究首次在COVID-19發(fā)病后2年的時間維度動態(tài)評估生物過程的恢復情況，確定了四種生物過程恢復模式，為長新冠的機制提供了分子層面的線索。同時，以多系統(tǒng)表型驅動在四種生物過程恢復模式的重點通路中獲得23個有潛在臨床應用價值的長新冠蛋白標志物，有助于長新冠各系統(tǒng)累及的高危人群早期識別，以及為新干預措施的研發(fā)提供靶點。

本文受到美國心臟病學家、美國國家醫(yī)學院院士Eric J. Topol教授的關注并在他的twitter社交賬號轉發(fā)該文章。

中日友好醫(yī)院曹彬教授，北京協(xié)和醫(yī)院黃超蘭教授，武漢金銀潭醫(yī)院張定宇教授為本論文的共同通訊作者。中日友好醫(yī)院谷曉穎、張婉瑩，協(xié)和醫(yī)院王思媛，武漢金銀潭醫(yī)院李彩虹，中國醫(yī)學科學院病原所郭麗為本論文的共同第一作者。