通常认为儿童在感染SARS-CoV-2后的症状较轻,但多个国家却陆续报道一种儿童怪病。这种怪病是一种儿童多系统炎症综合征(MIS-C)。许多儿童出现了腹痛、头痛、皮疹和呕吐等症状,有些还需要重症监护。

随着MIS-C发病率的上升,医生开始注意到它与川崎病(KD)具有相似之处,后者困扰了儿科医生50多年。MIS-C和KD有许多共同的症状,包括发烧、皮疹和眼睛充血,但KD还可能导致冠状动脉瘤和心脏病发作。MIS-C与特定病毒相关,而KD则由多种感染和环境刺激触发。

为了更好地了解这些炎症综合征的差异,加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员收集了MIS-C和KD患者的血液和组织样本。他们使用人工智能工具分析了两种疾病下的基因表达模式,并将其与COVID-19的基因表达标志物进行比较。

这项研究结果于2022年5月16日发表在《Nature Communications》杂志上,表明MIS-C和KD与COVID-19处于相同的免疫应答连续体中,但MIS-C是比KD更严重的版本。尽管有一些潜在的相似之处,但这些疾病在几个实验室和临床参数上确实存在差异。作者认为,这些结果可改善儿科患者的疾病诊断、监测和治疗。

共同通讯作者、圣地亚哥拉迪儿童医院的儿科医生Jane C. Burns表示:“我们希望免疫系统能保护我们免受有害刺激,但有些孩子天生就会产生更强烈的反应,导致全身出现炎症和不良症状。我们更早识别和了解孩子的炎症状况,就能更好地定制我们的支持措施。”

研究小组此前确定了一组166个在病毒性呼吸道疾病(包括COVID-19)中表达的基因,其中一部分也与疾病的严重程度相对应。研究人员发现,同样的“基因签名”也适用于MIS-C和KD,表明这些疾病都有着类似的潜在机制,包括IL15/IL15RA细胞因子的快速释放。

之后,他们研究了一组单独的用于鉴定KD的13个基因。让人意外的是,寻找这种基因签名的计算机程序无法区分KD和MIS-C样本。Vip(病毒大流行)基因签名的评分结果表明,MIS-C的宿主免疫应答程度比KD更强烈。

“我们没有预料到这一点,”共同通讯作者、加州大学圣地亚哥分校医学院的pradipta Ghosh教授说。“我们通过两种不同的基因签名来分析MIS-C和KD,但两个实验都告诉我们这些疾病是密切相关的。”

尽管这项研究为这些疾病提供了一个新的框架,但它也发现了一些细微的差异。例如,MIS-C患者的血小板和嗜酸性粒细胞数量较少,这两个特征可通过常规血液检查来发现。而且,虽然许多血清细胞因子在两种疾病下都升高,但少数细胞因子在MIS-C中的升幅更大。

作者指出,针对这些细胞因子的治疗方法,包括TNFα和IL1β,已经被美国FDA批准,并作为MIS-C的新疗法正在进行测试。他们认为这些结果将对临床试验和患者医护产生积极影响。

原文检索

Ghosh, p., Katkar, G.D., Shimizu, C. et al. An Artificial Intelligence-guided signature reveals the shared host immune response in MIS-C and Kawasaki disease. Nat Commun 13, 2687 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-30357-w