Nature Microbiology:肺部高病毒数导致 COVID-19 高死亡率

来源: 生物通 / 作者: 2021-09-02
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纽约大学格罗斯曼医学院的研究人员领导的这项新研究表明,死于 COVID-19 的人下呼吸道的病毒数量或病毒载量平均是存活下来的重症患者的 10 倍。与此同时,调查人员没有发现任何证据表明继发性细菌感染是死亡原因,尽管他们警告说,这可能是由于危重病人频繁使用抗生素所致。

“我们的发现表明,身体无法应对感染肺部的大量病毒,这在很大程度上是大流行中 COVID-19 死亡的原因,” 该研究的主要作者、纽约大学朗格尼健康学院医学系兼职教授伊姆兰 · 苏莱曼 (Imran Sulaiman) 医学博士说。

他指出,美国疾病控制与预防中心 (Centers for Disease Control and Prevention) 目前的指导方针不鼓励对需要机械通气的重症患者使用瑞德西韦 (remdesivir) 等抗病毒药物。但是 Sulaiman 说,纽约大学 Langone 的研究结果表明,这些药物可能仍然是治疗这些患者的有价值的工具。

尽管此前有人担心该病毒可能会促使免疫系统攻击人体自身的肺组织,并导致危险程度的炎症,但研究人员在研究小组中没有发现证据表明这是导致 COVID-19 死亡的主要因素。事实上,苏莱曼指出,免疫反应的强度似乎与肺部病毒的数量成正比。

研究人员表示,到目前为止,冠状病毒在全球已经导致 400 多万人死亡。那些为了呼吸而使用机械呼吸机的人情况尤其糟糕,全国 70% 的人死于这种疾病。值得注意的是,专家们将 1918 年西班牙流感和 2009 年猪流感等其他病毒性流感大流行的高死亡率归因于继发性细菌感染。然而,尚不清楚是否有类似的问题困扰着 COVID-19 患者。

Sulaiman 表示,这项新研究于 8 月 31 日在线发表在《Nature Microbiology》杂志上,旨在澄清继发感染、病毒载量和免疫细胞种群在 COVID-19 死亡率中的作用。他说,调查提供了冠状病毒患者下气道环境的最详细的调查。

为了进行调查,研究人员从 589 名在曼哈顿和长岛的纽约大学朗格尼医院住院的男性和女性的肺部收集了细菌和真菌样本。所有设备都需要机械通风。142 名患者也接受了支气管镜检查以清理气道,研究人员分析了他们下气道中的病毒数量,并通过研究细菌遗传密码的小片段确定了存在的微生物。该研究的作者还调查了位于下呼吸道的免疫细胞和化合物的类型。

研究结果显示,与幸存的 COVID-19 患者相比,死亡患者产生的一种针对冠状病毒的免疫化学物质平均减少了 50%。这些定制的蛋白质是身体适应性免疫系统的一部分,是细胞和化学物质的子集,“记住” 入侵新遇到的微生物,让身体更好地准备未来的暴露。

“这些结果表明,适应性免疫系统的问题正在阻止它有效地抗击冠状病毒。如果我们能找到这个问题的根源,我们可能就能找到一种通过增强身体自身防御而起作用的有效治疗方法。”

他警告说,研究人员只研究了住院前两周存活下来的冠状病毒患者。他说,细菌感染或自身免疫反应可能在更早发生的 COVID-19 死亡率中发挥更大的作用。

研究小组下一步计划观察冠状病毒患者肺部的微生物群落和免疫反应如何随时间变化。

Imran Sulaiman, Matthew Chung, Luis Angel, Jun-Chieh J. Tsay, Benjamin G. Wu, Stephen T. Yeung, Kelsey Krolikowski, Yonghua Li, Ralf Duerr, Rosemary Schluger, Sara A. Thannickal, Akiko Koide, Samaan Rafeq, Clea Barnett, Radu Postelnicu, Chang Wang, Stephanie Banakis, Lizzette Pérez-Pérez, Guomiao Shen, George Jour, Peter Meyn, Joseph Carpenito, Xiuxiu Liu, Kun Ji, Destiny Collazo, Anthony Labarbiera, Nancy Amoroso, Shari Brosnahan, Vikramjit Mukherjee, David Kaufman, Jan Bakker, Anthony Lubinsky, Deepak Pradhan, Daniel H. Sterman, Michael Weiden, Adriana Heguy, Laura Evans, Timothy M. Uyeki, Jose C. Clemente, Emmie de Wit, Ann Marie Schmidt, Bo Shopsin, Ludovic Desvignes, Chan Wang, Huilin Li, Bin Zhang, Christian V. Forst, Shohei Koide, Kenneth A. Stapleford, Kamal M. Khanna, Elodie Ghedin, Leopoldo N. Segal. Microbial signatures in the lower airways of mechanically ventilated COVID-19 patients associated with poor clinical outcome. Nature Microbiology, 2021; DOI: 10.1038/s41564-021-00961-5

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