免疫反应过度或是“元凶”

最近，《医学病毒学杂志》发表了一项由南加州大学凯克医学院教授袁伟明和杜泉领导的研究。研究表明，人体的两种防御系统(先天免疫反应和适应性免疫反应)之间的不利相互作用可能引发免疫过度反应。当人体的免疫系统对感染反应过度，导致所谓的“细胞因子风暴”时，非典-CoV-2和其他病毒甚至流感感染都可能致命。

细胞因子是参与细胞信号传导的小蛋白质，有助于将免疫细胞募集到感染部位。然而，在某些人群中，过多的细胞因子会导致感染区域(例如，COVID-19患者的肺部)过度炎症，严重损害器官并导致死亡。此外，研究人员认为在COVID-19的早期阶段暂时抑制免疫系统有助于避免严重的症状和死亡。

建立模型来探测免疫系统的反应

记者注意到，为了更好地了解COVID-19患者的免疫系统与流感人群相比的反应。杜和袁采用了一种通用的数学模型，称为“靶细胞约束模型”。

通常，流感病毒的潜伏期约为48小时，在此期间，病毒将针对上呼吸道表面的细胞。因为流感病毒行动非常迅速，在几天内杀死几乎所有的“靶细胞”，从而使先天免疫系统能够首先对病毒和易受攻击的细胞作出反应并清除它们，然后在几天后触发适应性免疫反应杀死任何剩余的病毒，同时动员身体的“重型武器”——T细胞和B细胞。

然而，与流感病毒不同，SARS-CoV-2具有较长的潜伏期(平均约6天)，其对宿主的入侵进展缓慢，并将感染整个呼吸系统的细胞。

研究小组的模型显示，适应性免疫反应可能在先天免疫系统完成其工作之前就开始起作用，并最终干扰其消除初始感染的能力。

“最危险的是，随着感染的继续，人体的整体适应性免疫反应将达到所有水平。”袁认为，SARS-CoV-2病毒活动时间越长，越容易引起免疫系统反应过度，即所谓的细胞因子风暴，造成组织损伤。

袁说，流感感染将在几天内几乎完全耗尽病毒的靶细胞，但COVID-19的缓慢进展意味着适应性免疫反应可以在感染达到其高峰之前减弱，从而使病毒靶细胞的耗尽最小化，从而留下大量未感染细胞用于未来的感染。

免疫抑制剂用于感染的早期。

“这种情况类似于猖獗的森林火灾。如果你只是看着火，当所有的树都被烧了，火会失去燃料，很快死去。如果在此之前尽一切努力灭火，那只能部分控制火势。一旦火势被扑灭，大火就会卷土重来，直到所有的树都被烧毁。”杜用上述比喻来形容由新冠状病毒引起的细胞因子风暴。

研究人员认为，这就是为什么许多严重的病人不能离开医院病床，并最终发展成急性呼吸窘迫综合征和多器官衰竭。

此外，这一假设也可能为已被确定为正在康复的患者在数周之后疾病复发提供一个解释。杜补充道:“有些COVID-19患者在症状明显缓解后可能会复发。适应性免疫和先天免疫反应的结合可以暂时将病毒降低到较低的水平。然而，如果病毒没有被完全清除，目标细胞再生，病毒将再次占据优势，并达到另一个高峰。”

有鉴于此，研究者建议在感染的早期，临床上应使用免疫抑制剂来治疗患者，以减少适应性免疫的干扰。

“这是基于数学模型的结果。使用合适的抑制剂可以延缓适应性免疫反应，防止其干扰先天免疫反应，从而更快地消除病毒和感染细胞。”杜说，在未来，他们还将验证研究结果，并测试每日病毒载量和COVID-19患者的其他生物标志物。

相关论文信息:https://doi.org/10.1002/jmv.25866