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命码生物首席科学家及研发团队,通过小RNA检测技术预测新冠重症患者


截至目前,新型冠状病毒(SARS-CoV-2)感染导致的新冠肺炎(COVID-19)已经造成近400万人死亡,而且其在世界范围内的流行传播远未结束。新冠肺炎的特点之一是患者在感染病毒后表现出不同的症状,一部分患者症状轻微甚至无症状,而另一部分患者则会迅速出现急性呼吸窘迫综合征等高危症状,最终造成严重的脏器损伤甚至死亡。

据国际卫生组织(WHO)统计,大约20%的新冠患者会发展为重症,重症患者死亡率超过50%。尽早对重症患者采取特殊监护和施加有效治疗手段(如肺保护性通气等),对于降低新冠肺炎的死亡率有重要意义。然而目前仍缺乏可靠的预警标志物,难以在初始阶段对轻、重症患者进行区分,往往只能待患者出现重症症状后再进行治疗,从而错失了最佳的治疗时机。

另一方面,由于缺乏筛选和预判标准,新冠肺炎患者往往集中收治于医疗资源丰富的中心医院,容易造成医疗资源的挤兑,从而引发连锁的灾难性后果。因此,预判新冠肺炎患者的重症发生概率,提前进行干预和救治,对于减少新冠肺炎死亡率,合理分配医疗资源,有效控制疫情传播有重要意义。

2021年7月6日,南京大学、武汉协和医院、东部战区总医院、南京市第二医院四家单位合作,在 Cell Discovery 期刊联合发表了题为:A virus-derived microRNA-like small RNA serves as a serum biomarker to prioritize the COVID-19 patients at high risk of developing severe disease的论文。

在这项多中心联合研究中,研究人员首先在江苏地区收集的新冠患者血清中鉴定出了一种由新冠病毒编码的microRNA样的小RNA(microRNA-like small RNA,简称milRNA),这种milRNA只存在于重症患者血清中,在轻症患者和健康人血清中均检测不到,提示了该标志物与新冠重症发生有关。

进而,该团队在武汉火神山医院、武汉协和医院采集的血清样本中分别进行了独立验证,结果表明,这种血清milRNA在各个地区的样本中均能够准确区分轻、重症新冠患者,并且准确率显著高于D-二聚体、C反应蛋白、低密度脂蛋白和淋巴细胞数等传统检验指标。

更重要的是,通过对轻、重症患者不同病程阶段、不同时间点采集的血样进行检测分析发现,在重症患者出现重症症状之前约7.4天,就能够在患者血清中检测到这种milRNA,并且随着患者康复该标志物转为阴性,轻症患者检测结果则一直为阴性。

数据表明,该标志物对重症的预测准确率高达97.1%,是一种精准预测患者发展为重症的预警标志物,并且具有病程监测价值。在临床治疗中,对该标志物进行监测,将有望帮助医生提前判断新冠患者病情走向,对于将要进入重症期的患者进行密切监控和提前治疗,从而降低患者死亡率。

这种新型milRNA标志物的发现对于疫情防控还有如下几方面的意义:

1. 该标志物应用简便,利于推广。此前有报道表明,通过对患者转录组、蛋白质组、代谢组等数据进行分析也可以预测患者病情进展,但这些方法都较为复杂。该研究发现的milRNA标志物在保证准确性的同时,只需要采集少量血清样本,在任何具备病毒核酸检验条件的医疗设施中均可完成检测。因而,具有迅速推广应用的条件,作为一种简单、快速、精准的手段迅速部署至抗疫一线。

2. 对突变株病毒具有普适性。鉴于新冠病毒具有变异迅速的特点,很容易产生新的突变株。该文章进一步分析了这种milRNA的保守性,发现其在不同新冠毒株间高度保守,表明即使在新冠病毒突变株感染的患者中,该milRNA仍然能够被病毒编码,因而同样能够用于重症预测。这一特点对于目前以突变株为主的疫情传播情况而言意义重大,也进一步提高了该标志物在各个不同国家和地区推广应用的潜力。

3. 提供客观指标指导科学防疫。对于世界上众多难以通过封锁、隔离等措施有效控制疫情的国家而言,这一新型标志物的发现有望为各国的疫情防控工作提供科学指导,帮助决策者对疫情做出正确判断、制订防疫策略、帮助医疗机构合理分配资源、防止由于资源挤兑造成的物资短缺等,从各个层面为早日战胜疫情提供帮助。

南京大学生命科学学院陈熹教授、武汉协和医院王琳教授、东部战区总医院夏欣一教授、南京市第二医院易永祥教授、南京大学生命科学学院张辰宇教授为该论文的共同通讯作者。

论文链接:

https://www.nature.com/articles/s41421-021-00289-8

文章来源:生物世界



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