西奈山的研究人員發表了首批將COVID-19期間血液基因表達變化與患者因嚴重COVID-19住院一年多后的“長COVID”聯系起來的研究之一。長COVID是更專業地“SARS-CoV-2感染急性后后遺癥”的簡化名稱。

這項研究結果于12月8日發表在《Nature Medicine》雜志上，強調需要在感染階段給予更多關注，以更好地了解開始然后最終導致長COVID的過程，這可能有助于改善感染后出現持續癥狀的COVID-19幸存者的預防策略和治療選擇。   

除其他發現外，研究小組還在免疫系統的抗體產生細胞漿細胞中發現了兩種分子上不同的長COVID癥狀亞群，它們在急性COVID-19期間具有相反的基因表達模式。在后來出現肺部問題的患者中，抗體產生基因的含量較低。然而，對于有其他癥狀的患者，如嗅覺或味覺喪失和睡眠中斷，相同的抗體產生基因反而更豐富。在同一細胞中觀察到的這些相反的模式，以及在其他細胞類型中觀察到的其他獨特模式，表明存在多個獨立過程，導致不同的COVID長癥狀;這些過程在急性感染期間已經存在。

“我們的研究結果表明，在COVID-19感染期間，已經可以檢測到導致長COVID的分子過程，”共同通訊作者Noam D. Beckmann博士說，他是西奈山伊坎醫學院查爾斯·布朗夫曼個性化醫學研究所的醫學助理教授(數據驅動和數字醫學)和數據科學戰略副主任。“此外，我們看到多種分子不同的路徑開始導致長COVID，為長期癥狀之間的差異提供了獨特的觀點。”

研究人員利用西奈山COVID-19生物樣本庫，檢測了2020年4月至6月期間因COVID-19住院的500多名患者血液樣本的基因表達數據。其中160多名患者提供了住院六個月或更長時間后仍存在癥狀的自我報告評估。研究小組測試了血液中表達的每個基因與每個長COVID癥狀的相關性，考慮ICU入院情況、住院期間COVID-19的嚴重程度、性別、年齡和其他變量。然后，研究小組測試了13種不同類型的免疫細胞(包括漿細胞)的特異性關聯。最后，根據這些關聯是否與患者對病毒特異性抗體水平的變化相匹配來對其進行分類。

“對于長期的COVID癥狀，如嗅覺或味覺問題，將漿細胞中的抗體基因表達與對抗SARS-CoV-2刺突蛋白的實際抗體水平聯系起來，表明與身體對病毒的反應有直接聯系，”查爾斯·布朗夫曼個性化醫學研究所的數據科學分析師Ryan C. Thompson博士說。“另一方面，肺部疾病的基因表達模式與SARS-CoV-2特異性抗體水平不匹配，這凸顯了由COVID-19引發的導致長COVID的不同免疫過程。”

該團隊表示，長COVID的定義仍然很模糊，未來的研究應該考慮到感染的初始階段，以更全面地描述長COVID的分子過程，并確定可以幫助預測、治療和預防長癥狀的生物標志物。

“我們的研究結果表明，有可能使用感染階段的數據來預測患者幾個月后可能發生的情況，”聯合通訊作者、遺傳學和基因組科學副教授、查爾斯·布朗夫曼個性化醫學研究所聯合所長Alexander W. Charney說。“我們不應忽視長COVID研究中的感染階段——這顯然是一個關鍵的時間窗口，人體對SARS-CoV-2的反應可能會為未來的研究奠定基礎。”

參考:

Molecular states during acute COVID-19 reveal distinct etiologies of long-term sequelae” by Ryan C. Thompson, Nicole W. Simons, Lillian Wilkins, Esther Cheng, Diane Marie Del Valle, Gabriel E. Hoffman, Carlo Cervia, Brian Fennessy, Konstantinos Mouskas, Nancy J. Francoeur, Jessica S. Johnson, Lauren Lepow, Jessica Le Berichel, Christie Chang, Aviva G. Beckmann, Ying-chih Wang, Kai Nie, Nicholas Zaki, Kevin Tuballes, Vanessa Barcessat, Mario A. Cedillo, Dan Yuan, Laura Huckins, Panos Roussos, Thomas U. Marron, The Mount Sinai COVID-19 Biobank Team, Benjamin S. Glicksberg, Girish Nadkarni, James R. Heath, Edgar Gonzalez-Kozlova, Onur Boyman, Seunghee Kim-Schulze, Robert Sebra, Miriam Merad, Sacha Gnjatic, Eric E. Schadt, Alexander W. Charney and Noam D. Beckmann, 8 December 2022, Nature Medicine