Ymmärrä immunologia ja COVID-19:n potilastulokset sairaalahoidossa olevilla potilailla

Joulukuusta 2019 lähtien uusi koronavirus (SARS-CoV-2) ja siihen liittyvä COVID-19-tauti on levinnyt maailmanlaajuisesti. Maailmanlaajuisesti tartuntoja on yli 86 miljoonaa ja vahvistettuja kuolemantapauksia on yli 1,8 miljoonaa, ja pandemia jatkuu ennätystasolla kaikkialla Yhdysvalloissa. Vaikka uutta tietoa COVID-19:stä tulee päivittäin, tiedossa on edelleen aukkoja, mukaan lukien ymmärrys adaptiivisesta immuunivasteesta infektiolle, tartunnan saaneiden potilaiden taipumuksesta kokea tromboottisia tapahtumia ja tunnistaa biomarkkerit, jotka saattavat ennustaa kliinisen tilanteen heikkenemistä.

Mukautuva immuunivaste, joka koostuu antiviraalisista T- ja B-soluista, on kriittinen suojattaessa viruksia, kuten SARS-CoV-2, vastaan ​​sekä aktiivisen infektion aikana että myöhemmin myöhemmän altistuksen jälkeen. Ne molemmat voivat myös mahdollisesti edistää patogeneesiä, jos niitä stimuloidaan liikaa. T- ja B-solujen vasteista SARS-CoV-2:lle on opittu paljon COVID-19-pandemian alun jälkeen. Tähän mennessä kattavin tutkimus osoittaa, että useimmat yksilöt tekevät tasapainoisen T- ja B-soluvasteen, joka kestää vähintään 8 kuukautta. Näistä edistysaskeleista huolimatta on edelleen merkittäviä puutteita sen ymmärtämisessä, mikä on suojaava tai immunopatologinen immuunivaste ja niiden kestävyys.

Merkittäviä tiedonpuutteita on myös edelleen sellaisten COVID-potilaiden varhaisessa tunnistamisessa, joilla on lisääntynyt kliinisen tilanteen heikkenemisen riski ja jotka tarvitsevat jatkuvaa sairaalahoitoa ja tehostettujen hoitojen käyttöä tulosten parantamiseksi. Lisäksi sairaalasta kotiutuvien vähäriskisten potilaiden tunnistaminen vähentäisi mahdollisesti niukkojen lääketieteellisten resurssien käyttöä erityisesti kriisin aikana. Tromboosipotilaista 49 % tarvitsi tehohoitoa ja 43 % kuoli. Tiedot muilta kuin COVID-potilailta, joilla on sydäninfarkti, osoittavat, että FcyRIIa:n, immunoglobuliinin (Ig) G:n Fc-fragmentin alhaisen affiniteetin reseptorin, verihiutaleiden pintaekspressio tunnistaa potilaat, joilla on suuri ja alhainen myöhempien kardiovaskulaaristen tapahtumien riski. FcyRIIa:n verihiutaleiden ilmentymistä lisää γ20-interferoni, joka on merkittävästi kohonnut vaikeissa COVID-19-infektioissa. Koska FcyRIIa vahvistaa verihiutaleiden aktivaatiota, FcyRIIa:n suurempi ilmentyminen verihiutaleiden pinnalla lisää verihiutaleiden reaktiivisuutta. Valtimotromboosin korkea esiintyvyys COVID-19-potilaiden keskuudessa ja tromboosin keskeinen rooli hengitysvajauksessa tukevat hypoteesia, jonka mukaan FcyRIIa:n kohonnut verihiutaleiden ilmentyminen tunnistaa COVID-potilaat, joilla on lisääntynyt tromboottisten komplikaatioiden ja kliinisen tilanteen heikkenemisen riski.

Sen lisäksi, että verihiutaleaktivaatiolla on potentiaalinen rooli COIVD-19:ään liittyvässä tromboosissa, endoteelillä voi myös olla merkittävä rooli. Endoteeli on COVID-19-infektion avainkohta, ja endoteelivauriot myötävaikuttavat tromboottisiin tapahtumiin, jotka lisäävät sairastuvuutta ja kuolleisuutta. Endoteeli mikropartikkeleita (EMP:t), submikronisia kalvorakkuloita, jotka osoittavat endoteelin aktivaatiota ja vauriota, vapautuvat endoteelin kautta vereen ja heijastavat endoteelin toiminnan pätevyyttä tunnistamalla endoteelin aktivaatiota ja vauriota, jotka edistävät tromboosia. Kierrettävät EMP:t voidaan kvantifioida käyttämällä virtaussytometriaa. Tutkijat olettavat, että kohonneet EMP:t plasmassa tunnistavat potilaat, joilla on suuri tromboosin ja kliinisen tilanteen heikkenemisen riski.

Aloittaakseen edellä olevien tiedonpuutteiden korjaamisen ja saadakseen alustavia tietoja tulevia suuria apurahoja varten tutkijat ehdottavat pientä, tulevaa, yhden keskuksen kohorttitutkimusta, johon otetaan mukaan potilaita, jotka on joutunut sairaalaan COVID-19-infektion vuoksi ja joilla on erilainen sairauden vakavuus. Veri otetaan tutkimuspäivinä 1, 3±1, 7±1 (ja sen jälkeen joka 7.±1 päivä 28. päivään asti sairaalahoidossa) ja uudelleen 12 kuukauden seurannan jälkeen. Nenänielun (NP) pyyhkäisynäytteet kerätään samoina tutkimuspäivinä 28. päivään, mutta ei 12 kuukauden kuluttua. Näitä bionäytteitä käytetään T- ja B-solujen, vasta-ainevalikoiman ja suojaavan immuniteetin kestävyyden tutkimiseen sekä FcyRIIa:n ja kiertävien EMP:iden verihiutaleiden ilmentymisen kvantifiointiin, kuten protokollassa on kuvattu.