实验室团队揭示COVID-19轻重症患者代谢组学特征,发现重症患者重要生物标志物
2021-04-152098广州医科大学附属第一医院/呼吸疾病国家重点实验室与深圳华大基因研究院、香港大学公共卫生学院巴斯德研究中心、广州医科大学附属第六医院/清远市人民医院、中山大学附属第五医院、阳江市人民医院等团队合作,对COVID-19轻重症患者血清、尿液样本进行蛋白质组、代谢组和脂质组等多组学分析和比较。研究发现COVID-19重症患者预测标志物和潜在药物治疗靶点,并根据多组学数据阐释SARS-CoV-2感染机制,为SARS-CoV-2致病机制解析及COVID-19治疗药物筛选提供理论基础和支撑。该研究成果于2021年4月15日在线发表于Nature子刊Signal Transduction and Targeted Therapy杂志。
新冠肺炎疫情爆发一年多以来,感染人数持续上升,目前已有1.1亿人感染,死亡人数超过250万。虽然新冠肺炎患者总体死亡率为2.1%,但重症患者死亡率却高达20%。因此提前预测COVID-19患者疾病发展,对降低死亡率尤为重要。本研究通过对COVID-19轻重症患者血浆和尿液样本进行多组学和随机森林分析,最终发现4个蛋白和21个代谢物组合可准确区分COVID-19轻重症患者;利用这些分子对患者尿液样本进行验证,发现尿液样本验证准确率高达90%,该结论使无创采样监测疾病进程成为可能。
实验设计及流程
研究团队还发现,在COVID-19患者体内有多个差异分子可作为潜在治疗靶点,其中一些靶点对应的治疗药物已应用于临床,如地塞米松等。另外,研究数据还揭示参与巨噬细胞极化、T细胞耗竭和炎症反应相关分子,在新冠病毒感染后的变化规律。最后,研究团队还结合患者临床表现、细胞免疫相关研究对SARS-CoV-2致病机制进行推演,为监测患者病情变化和调整治疗方案提供了重要参考。
通过患者血浆(A和B)和尿液(C和D)样本预测COVID-19轻重症
广州医科大学附属第一医院/呼吸疾病国家重点实验室徐永昊、赵金存教授;深圳华大基因研究院任艳教授为本文共同通讯作者,广州医科大学附属第一医院/呼吸疾病国家重点实验室李玉明博士、王延群副教授;深圳华大基因研究院侯桂雪博士;广州医科大学附属第六医院/清远市人民医院周海波教授和香港大学巴斯德研究中心Hein Min Tun教授为本文并列第一作者。该项目得到了国家重点研发计划(2018YFC1200100),国家科技重大专项(2018ZX10301403),广东省科技部SARS-CoV-2疫情防控紧急资助项目(2020A111128008,2020B1111320003,2020B1111330001,2020B111108001,2018B020207013,2020B111112003),国家重点基础研究发展规划项目(2017YFC0906702),国家科技支撑计划(2018YFC1311900)广东省科技基金(2019B030316028,2020A1515010911)广州医科大学高水平大学创新团队培养计划(广州医科大学[2017] No.159),“111 计划”(D18010)等项目的资助。
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41392-021-00508-4