新冠肺炎患者血清炎症标志物miR-146a水平降低与患者对妥西利单抗无反应的相关性研究

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当前的COVID-19大流行对全球卫生和医疗系统构成了前所未有的威胁。死亡人数最多的原因往往与年龄相关，这些疾病发展为高炎症综合症。相当一部分住院的COVID-19患者表现出促炎性细胞因子的系统失调，即细胞因子风暴。针对这种情况，临床上则采取单克隆抗体托珠单抗（TCZ，抗白介素6受体）进行治疗，然而，COVID-19患者对TCZ治疗的临床反应存在很大差异。来自意大利安科纳市马尔切理工大学临床与分子科学系的Jacopo Sabbatinelli及其团队最近提出了一种年龄依赖性的促炎症状态，可能会促进不受控制的COVID-19相关性过度发炎的发生，尤其是在老年人中。文献报道一组能够调节炎症的miRNA（也称为inflamma-miRs），例如miR-146a，miR-21-5p和miR-126-3p，其在血液中存在年龄依赖性变化，并成为促炎症状态（即发炎）的标志。该研究旨在评估接受TCZ治疗的COVID-19患者和年龄匹配的健康对照者中循环炎症-miR-146a，miR-21-5p和miR-126-3p的水平，以评估这些炎症的生物标志物是否可以在临床中有所帮助。此次研究成果于2020年12月8日在线发表于Mechanisms of Ageing and Development。


miR-146a，miR-21-5p和miR-126-3p这三个miRNA都能够靶向核因子κB（NF-κB）途径的分子，NF-κB途径是炎症的主要介质。高炎症反应与COVID-19患者的不良预后相关，并显示出与严重COVID-19影响的患者中发生的血栓形成现象有多种联系。miR-146a-5p具有特别的吸引力，因为它具有诱导负反馈回路的功能，该回路通过靶向TNF受体相关因子6（TRAF6）和白介素-1受体相关激酶1（IRAK1）来抑制NF-κB途径的激活。相关文献已经报道了miR-146a-5p在协调炎症反应的许多细胞类型中的关键作用，包括内皮细胞，小神经胶质细胞，单核细胞和巨噬细胞和脂肪细胞。最近，在患有急性髓性白血病并发炎且预后较差的亚组患者中观察到miR-146a-5p表达降低。因此miR-146a-5p水平的下降有望释放出炎症细胞因子，例如IL-6。

本研究为一项II期开放标签单臂临床试验(Clinicaltrials.gov, NCT04315480)，招募了46名病毒学确诊的COVID-19患者，作者对其进行相应的检测与分类。随后在甲泼尼龙预给药40mg后，TCZ单剂量静脉滴注8mg /kg，持续90分钟。取其中纳入的COVID-19患者的30份血清样本可用于miRNA检测。最终的研究病例集由29份血清样本组成，其中一份血清样本因溶血而被排除。


患者类型

满足条件

R

（1） 在托珠单抗治疗72小时后，氧饱和度改善超过3%，P/F增加50%和/或P/F增加超过150mmhg，并在第7天持续改善

OR

（2） 无呼吸功能恶化的证据

NR

死亡和插管患者





随后作者对于可以靶向核因子κB（NF-κB）途径的三个分子：miR-146a，miR-21-5p和miR-126-3p进行研究。作者设计基线时为(T0)和使用托西珠单抗治疗72小时后为(T1)，通过对时间的分析显示，在给予TCZ后3天，R患者的miR-146a-5p水平显着增加，而NR患者未显示显著变化。R和NR之间未发现基线miR-146a-5p水平有显着差异，而治疗后miR-146a-5p水平在R与NR中较高。同时作者也通过ddPCR分析，确认RT-PCR结果，证实了两者具有强烈的Pearson的之间的相关性。而miR-21-5p的响应状态和时间之间没有显著的交互作用。随后作者也发现TCZ治疗不能调节血管mir -126-3p水平，R和NR或时间点之间没有差异。之后作者通过相关性图来展示基线中性粒细胞计数与三种inflamma-miR显著正相关。此外，干预后IL-6水平与T0和T1的inflamma-miR水平均呈负相关。三种miRNA的循环水平与T1时的二聚体水平呈负相关。（如图1）






图1.

最后，作者对COVID-19研究人群进行了探索性因素分析（EFA），以确定可能与临床结果相关的潜在变量。分析返回5个因素，第一个因素（包括3个inflamma-miR和年龄）解释了总差异的大部分，并且是唯一与单因素logistic回归显着相关的死亡率的因素。这些数据证实了以下观点：与血浆IL-6相比，包含低水平inflamma-miRs和年龄增长的潜在变量与死亡率相关（如图2）。







图2.

本文系首次揭示了COVID-19患者血清miR-146a-5p水平与TCZ治疗应答之间的显著相关性, 当然后续还需要进一步收集更大的、多中心的、前瞻性的临床试验样品进行研究，以确定炎症评估作为COVID-19患者服用托西珠单抗的预测或预后生物标志物的真正潜力。