慢性阻塞性肺病肺中COVID-19相关基因表达的失调

冠状病毒病 (COVID-19) 是一种异质性疾病，临床结果多种多样，从无症状疾病到严重肺炎和多器官衰竭。虽然总体死亡风险低于病例的 1%，但随着年龄和与更差结果相关的合并症而有很大差异。心血管疾病和呼吸系统疾病已被确定为住院和死亡的个体危险因素。然而，目前没有确凿的证据表明慢性阻塞性肺病 (COPD) 患者中 COVID-19 的发病率增加。然而，一项报告中国第一波疾病浪潮结果的研究发现，COPD 会增加重症监护、通气和死亡的风险，即使在调整年龄和吸烟后，这一风险也很显着。此外，已经有两个系统评价证实COPD与严重COVID-19的结果被显著相关。由于国际上未确诊 COPD 的高发率，导致不良结局的风险升高可能被大大低估。

早期数据表明严重急性呼吸系统综合症冠状病毒 2 (SARS-CoV-2) 受体血管紧张素转换酶 2 (ACE2) 表达升高，但与疾病表型和肾素-血管紧张素系统 (RAS) 中炎症下游调节剂的关系尚不清楚。我们的目的是确定与具有 COPD 疾病特征的肺部 SARS-CoV-2 感染相关的 RAS 基因表达与新发现的 SARS-CoV-2 受体和尖峰切割蛋白酶的调节之间的关系，这对 SARS-CoV 很重要-2 感染。

研究方法：

我们使用来自 31 名 COPD 和 37 名对照受试者的上皮刷涂和支气管活检的 RNA 测序来量化基因表达。

研究结果：

与戒烟 (HV-ES) 对照相比，COPD 中的 ACE2 基因表达（log2 倍变化 (FC)）在上皮刷检（0.25，p = 0.042）和支气管活检（0.23，p = 0.050）中增加，并且相关肺功能较差（r = − 0.28，p = 0.0090）。

与不常见的急性加重者相比，频繁急性加重者的 ACE2 进一步增加 (0.51，p = 0.00045)，并且与使用 ACE 抑制剂 (ACEi) (0.50，p = 0.0034)、患有心血管疾病 (0.23，p = 0.048) 或高血压相关 (0.34 , p = 0.0089) 和支气管活检中 COPD 受试者吸入皮质类固醇的使用 (0.33, p = 0.049)。与 HV-ES 对照相比，COPD 支气管活检中血管紧张素 II 受体类型 (AGTR)1 和 2 的表达降低。Basigin 是一种新发现的潜在 SARS-CoV-2 受体，在 COPD 与 HV-ES 的两种刷子中，log2FC 为 0.17（p = 0.0040）和支气管活检（log2FC 为 0.18（p = 0.017））也上调。

跨膜蛋白酶丝氨酸 (TMPRSS)2 在对照和 COPD 之间没有差异调节。然而，包括 TMPRSS4 和组织蛋白酶 B 在内的各种其他尖峰切割蛋白酶在上皮刷（log2FC 为 0.25（p = 0.0012）和 log2FC 分别为 0.56（p = 5.49E-06））和支气管活检（log2FC of 0.49 (p = 0.00021) 和 log2FC 分别为 0.246 (p = 0.028))。

嗜酸性COPD中SARS-CoV-2相关基因的表达
SARS-CoV-2 受体在患有 COPD 的嗜酸性粒细胞和非嗜酸性粒细胞受试者之间没有差异调节。ACE2、neuropilin-1 或 basigin 或 ACE2 相关受体 AGTR1、AGTR2 或 MAS1 在上皮刷中的表达没有差异。类似地，在上皮刷中的尖峰切割蛋白酶 TMPRSS2、TMPRSS4、弗林蛋白酶、组织蛋白酶 B 或组织蛋白酶 L 之间没有表达差异。

研究结论：

在 COVID-19 继续导致广泛的疾病和过早死亡的时候，对疾病生物学的新见解是宝贵的，特别是如果它们提高了我们对最脆弱人群结果的理解。我们的研究结果提供了初步信息，突出了 COPD 对 SARS-CoV-2 感染结果的潜在风险，可用作路线图，以更好地了解大流行以外的其他病原体驱动的结果。然而，尚不确定 COVID-19 相关基因表达的已识别差异是否与临床易感性直接相关，未来的纵向研究将有助于了解这一点。

文献出处：

Watson A, Öberg L, Angermann B, Spalluto CM, Hühn M, Burke H, Cellura D, Freeman A, Muthas D, Etal D, Belfield G, Karlsson F, Nordström K, Ostridge K, Staples KJ, Wilkinson T; MICA II Studygroup. Dysregulation of COVID-19 related gene expression in the COPD lung. Respir Res. 2021 May 29;22(1):164. doi: 10.1186/s12931-021-01755-3. PMID: 34051791; PMCID: PMC8164067.