日本千葉大學醫學部附屬醫院(院長:橫手幸太郎)與千葉大學研究生院醫學研究院的平原潔教授、巖村千秋特任講師和中山俊憲前教授(校長)等人組成的研究團隊宣佈,發現新型冠狀病毒傳染症(COVID-19)的重症化與血小板成分蛋白「Myl9(肌凝蛋白輕鏈9)」有關。COVID-19死亡患者肺部的血管周圍會發生伴有浮腫的滲出性血管炎,研究團隊首次成功觀察到這些血管中存在大量新冠電腦病毒。研究發現,患者血液中的「Myl9」濃度越高,住院時間就越長,重症程度往往也越高。所以有望將Myl9作爲COVID-19重症化的預測標誌物。相關成果已經發布在美國科學財團發行的「Proceedings of the National Academy of Sciences」7月27日號上。
圖1:COVID-19重症化機制概要(供圖:千葉大學醫院)
參與此次研究的除千葉大學醫學部附屬醫院外,還有千葉縣内的7家大型醫院(綜合醫院國保旭中央醫院、船橋中央醫院、船橋市立醫療中心、成田紅十字醫院、君津中央醫院、東千葉醫療中心、千葉醫療中心)以及順天堂大學醫學部附屬順天堂醫院、藤田醫科大學醫院和札幌醫科大學附屬醫院。研究團隊得到了在這11家醫療機構就診的約130名患者的協助,採集了樣本進行了研究。患者樣本大部分是在2020年7月至2021年2月武漢毒株流行期間採集的,被認爲是武漢毒株的罹患者。
此前中山前教授等人發現,「Myl9」與因血栓導致的很多氣道發炎等重症發炎性疾病有關,Myl9透過與CD69結合來加劇發炎。
圖2:COVID-19患者肺部的病理分析(供圖:千葉大學醫院)
此次研究透過調查因該疾病而死亡的8位患者的肺部血管發現,血管周圍發生伴有浮腫的滲出性血管炎。這些血管壁上的膠原纖維部分斷裂。此病的臨牀病徵以非常嚴重的呼吸困難爲特徵,此次發現這是因爲血管壁斷裂導致液體成分漏洩所致。另外還在血管周圍發現大量健康肺部幾乎沒有的發炎細胞。
關於發炎的終極因數,爲驗證新冠電腦病毒對肺血管的傳染,對電腦病毒進行了免疫染色,結果在血管壁上觀察到了表示存在新冠電腦病毒的顏色。另外,利用掃描電子顯微鏡進行觀察,發現了大量經染色的新冠電腦病毒顆粒。這是到目前爲止首次成功地視覺化了人體傳染的新冠電腦病毒。
此外,研究團隊調查這些肺血管的内側發現,存在大量估計是爲了開墾血管壁斷裂而形成的血栓。另外還應答到,這些血栓中大量沉積物着血小板成分之一的「Myl9」。
爲驗證同樣的情況是否也發生在死亡患者以外的患者身上,研究團隊測量了123名傳染住院患者入院時血液中「Myl9」的濃度。
結果發現,在健康人的血液中極少量存在的「Myl9」,其濃度在新冠傳染患者活體內最大高出約40倍。敗血症和心臟外科手術中未觀察到這種濃度的擧升,表明這是新冠疾病特異所致。
此外,按照日本厚生勞動省的重症分類詳細進行分析發現,血液中的「Myl9」濃度越高,病情就越嚴重,住院時間也往往越長。這表明,入院時檢查血中「Myl9」濃度有望預測患者的重症度。此次分析以武漢毒株傳染者爲物件,不過目前正在流行的奧密克戎毒株也使用實驗動物等報告了相同的結果。奧密克戎毒株引起的傳染很可能也是以同樣的機制引發重症化的。
滲出性血管炎未在患者的腎臟中觀察到,屬於肺血管獨特性病徵,血液中的「Myl9」濃度擧升被認爲是肺血管發炎引起的。
圖3:COVID-19患者血栓内的Myl9沉積物和血中的Myl9濃度(供圖:千葉大學醫院)
平原教授表示:「我們目前正研究能否在新冠後遺症的病症評估中應用此次的研究成果。另外,還在開發測量血中‘Myl9’濃度的簡易測量試劑盒以及新的冶癒方法。目前已經成功製作出可用於人體的、針對‘Myl9’的人源化抗體。今後將繼續操作推進實用化研究。」
原文:《科學新聞》
翻譯編輯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences
論文:Elevated Myl9 reflects the Myl9-containing microthrombi in SARS-CoV-2 induced lung exudative vasculitis and predicts COVID-19 severity
DOI:10.1073/pnas.2203437119