COVID-19患者独特的免疫学特征
严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型（SARS-CoV-2）是目前病毒大流行的罪魁祸首，迄今已造成超过3300万例COVID-19感染病例，目前的病例/病死率为3%。感染通常伴有轻微症状，从低热到嗅觉丧失/嗅觉障碍，结膜炎和腹泻，但可能导致严重的间质性肺炎、心肌炎、急性肾损伤、急性呼吸窘迫综合征（ARDS）、多器官衰竭和死亡。SARS-CoV-2的全身累及被认为源于血管紧张素转换酶2受体在人类中的普遍表达，病毒进入细胞，并在肺上皮细胞中高度表达。实验室试验表明，严重进展的COVID-19患者表现出继发性噬血细胞性淋巴组织细胞增多症（HLH）的迹象，这是一种以多器官潜在致命性细胞因子风暴为特征的过度炎症综合征。与HLH相似，COVID-19的特征是淋巴细胞减少，血清铁蛋白、D-二聚体、C-反应蛋白（CRP）和乳酸脱氢酶（LDH）升高，这些也被认为是预后不良的预测因素。此外，多种血清细胞因子浓度升高，支持了病毒驱动的过度炎症起关键致病作用的假说。
与对照组相比，COVID-19患者的NK细胞绝对计数明显低于对照组，而两组之间的NK细胞频率没有差异。
NK细胞表型分析显示，与健康对照组相比，COVID19患者的未成熟CD56bright NK细胞减少，成熟（CD56dim/CD57+）亚群富集。值得注意的是，这些差异在有致命后果的患者中尤为明显。
此外，死亡患者的适应性/记忆性NK细胞出现频率在统计学上显著增加。
重要的是，在COVID-19患者中，表达CD69、检查点分子TIM-3和PD-1的NK细胞有统计学意义的增加，而表达NKG2D、Siglec7、DNAM1和CXCR6的NK细胞的出现频率则显著减少。表达转录因子Aiolos的NK细胞增多，其是Ikaros家族成员，在造血发育中起重要作用。
以K562为靶细胞或在西妥昔单抗存在下，以SW480细胞为靶细胞，用ADCC法测定脱颗粒活性、IFNγ和TNFα的产生。与健康献血者相比，COVID-19患者的NK细胞IFNγ生成显著减少，这主要在CD56bright人群中观察到，与脱颗粒活性显著降低相关。脱颗粒（CD107a+）和产生IFNγ的NK细胞的出现频率与血清CRP值之间存在显著的负相关。NK细胞功能与CRP呈负相关，提示在全身炎症过度的情况下，NK细胞表现较差，并伴有NK细胞衰竭。
COVID-19患者CD4+和CD8+T细胞的数量和频率明显低于健康对照组。
此外，与健康对照组相比，来自COVID-19患者的CD4+和CD8+T细胞过度表达CD69和TIM-3，这与过度激活的pan- T细胞衰竭特征相符。
值得注意的是，直接比较幸存者和死亡患者中的CD4+和CD8+T细胞表型特征，强调了两种T细胞亚群中的过度激活状态，以及死亡患者与存活患者相比CD8频率和T细胞计数的显著降低。
此外，与NK细胞相似，重度COVID-19患者表达CXCR6的CD8+T细胞减少，而Aiolos细胞密度上调。
为了检测从COVID-19恢复的患者是否可以恢复过度活跃/衰竭的表型，研究分析了7名患者在急性期和出院后30-45天的NK和T细胞表型。所有患者在恢复后都经历了CD8+T细胞出现频率的增加。
此外，TIM-3表达的NK细胞和CD8+T细胞显著减少。
到目前为止分析的所有谱系中表达CD69的细胞显著减少。
研究检测了所有COVID-19患者的血清炎性细胞因子，包括那些预后良好和较差的患者。COVID-19患者血清IL-6、IL-8和IL-10水平有统计学意义的升高，这与严重和进行性疾病的特征性炎症综合征一致，在恢复期迅速下降。
此外，与存活患者相比，死亡患者的血清IL-6和IL-10水平显著升高。血清IL-6和IL-10水平与血清CRP和乳酸脱氢酶水平直接相关。
用体外新鲜分离的单核细胞进行的实验表明，来自COVID19患者的未受刺激的单核细胞能够自发分泌高水平的IL-6、IL-8和IL-1β，即使在较低水平下，也能在恢复后的个体中持续数周。
COVID-19感染的整体NK和T细胞特征与过度激活导致的功能障碍/衰竭表型相一致，如活化标志物CD69和NK、CD4和CD8 T细胞上TIM-3的过度表达。TIM-3是免疫细胞功能的负调节因子；事实上，在不同的病毒感染和癌症中，与其配体的结合会导致T细胞和NK细胞衰竭。此外，TIM-3阻断可挽救受损的NK细胞功能。在COVID-19的患者中，这种普遍的TIM-3和CD69的过度表达，显示了免疫的高度活跃和多方面的衰竭。支持NK细胞衰竭表型的进一步证据来自PD-1的过度表达，这与最近发表的一项研究一致。
激活性NK细胞受体NKG2D和Siglec-7的表达频率降低，与病毒感染中NK细胞功能的降低有关。有趣的是，COVID-19患者血清中大量过量的IL-6可能下调NK细胞的NKG2D，导致NK细胞活性受损。与NK功能障碍表型一致，COVID-19患者NK细胞IFNγ分泌受损，尤其是CD56bright亚群。这些数据与另一项研究一致，该研究表明，在COVID-19感染期间，NK和CD8T细胞功能受损。过度炎症状态可能是导致NK和T细胞过度衰竭的原因。
COVID-19患者中丰富的炎症细胞因子在一定程度上支持了类似于巨噬细胞活化综合征（MAS）的假说，而巨噬细胞活化综合征被认为与HLH密切相关，一种罕见的严重炎症性危及生命的疾病，由分泌高水平炎性细胞因子的单核细胞/巨噬细胞的不受控制的增殖引起。
总之，对COVID-19患者免疫细胞特征的分析和免疫应答的澄清，将有助于了解COVID-19的发病机制以及与疾病进展的关联性，包括目前的疫苗开发。
参考文献：
1.Unique immunological profile in patients with COVID-19. Cell Mol Immunol. 2020 Oct 15