對出院患者追蹤兩年，國內首次發現23個長新冠標誌物
據中國肺炎研究網站消息，2023年11月3日，Lancet子刊eBioMedicine在線發表了一項由中日友好醫院曹彬教授團隊、北京協和醫院黃超蘭教授團隊、武漢金銀潭醫院張定宇教授團隊聯合開展的研究。該項研究首次基於蛋白組學在COVID-19發病後2年的時間維度動態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。同時以多系統表型驅動在重點通路中獲得有潛在臨牀應用價值的長新冠標誌物。
一、研究背景
據保守估計，全球既往感染SARS-CoV-2的人羣中有10%存在長新冠，影響涉及多器官系統，已在全球範圍內引起極大關注。長新冠的機制假説包括感染後組織中殘留的病毒、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-血管緊張素系統的失衡等，但目前這些假説仍需要進一步驗證。目前長新冠的診斷和治療仍具有挑戰性，更加缺乏早期識別及干預的生物標誌物，蛋白組學是發現長新冠相關生物標誌物的重要途徑。既往發表的COVID-19遠期蛋白組學研究隨訪時間較短，且往往缺乏與臨牀表型數據的整合分析。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於研究長新冠機制至關重要，同時探究可能影響COVID-19患者遠期預後的重要蛋白質有助於長新冠高危人羣早期識別，以及為新幹預措施的研發提供潛在靶點。
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的社區對照。對COVID-19出院患者發病後6個月、1年、2年三個時間點及社區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（差異倍數大於2或小於0.5，FDR調整後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，動態描繪不同通路的變化，篩選在長新冠中可能發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表型指標進行整合分析，包括肺功能（TLC佔預計值百分比、DLCO佔預計值百分比、RV佔預計值百分比）、長新冠核心症狀（疲勞/肌無力、嗅覺異常、味覺異常、呼吸困難）、運動能力（6分鐘步行距離佔預計值百分比）、腎功能（eGFR）、血糖（HbA1c），獲取同各個表型指標在至少兩個連續隨訪時間點存在關聯且關聯方向一致的差異蛋白。
三、研究結果
1. 研究對象基本特徵
COVID-19出院患者和社區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，所有標準化均數差異均低於0.10。與COVID-19出院患者相比，社區對照組吸煙比例更高（18% vs 41%）。高血壓（36% vs 30%）、慢性腎臟疾病（4% 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、無創機械通氣或有創機械通氣，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出院患者同社區未感染新冠病毒的對照組之間存在249個差異蛋白。相較於社區對照，COVID-19發病後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。
根據差異蛋白GO、KEGG通路分析結果，揭示COVID-19患者發病後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後1年恢復至對照水平；
②大多數免疫反應、補體和凝血以及膽固醇代謝通路在感染後2年恢復到與對照組相似的狀態；
③Fc受體信號通路在發病後2年仍未恢復到與對照組相似的狀態；
④與神經元生成和分化相關的通路在感染後2年內持續受到抑制；
3.長新冠相關蛋白標誌物
將位於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表型進行關聯分析，共有23個蛋白在至少兩個連續隨訪時間點與肺功能、長新冠核心症狀、運動能力、腎功能、血糖存在關聯且關聯方向一致。其中，11個蛋白與肺功能恢復有關，這些蛋白主要位於補體和凝血（COMP、PLG、SERPINE1、SRGN、COL1A1、FLNA和APOE）和肥厚/擴張性心肌病（TPM2、TPM1和AGT）相關通路。APOA4和LRP1這兩個同時參與神經元和膽固醇相關通路的蛋白，與嗅覺異常存在關聯。此外，與eGFR、HbA1c、6分鐘步行距離佔預計值百分比相關的標誌物分別有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發病後2年的時間維度動態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個有潛在臨牀應用價值的長新冠蛋白標誌物，有助於長新冠各系統累及的高危人羣早期識別，以及為新幹預措施的研發提供靶點。
本文受到美國心臟病學家、美國國家醫學院院士Eric J. Topol教授的關注並在他的twitter社交賬號轉發該文章。
中日友好醫院曹彬教授，北京協和醫院黃超蘭教授，武漢金銀潭醫院張定宇教授為本論文的共同通訊作者。中日友好醫院谷曉穎、張婉瑩，協和醫院王思媛，武漢金銀潭醫院李彩虹，中國醫學科學院病原所郭麗為本論文的共同第一作者。
