Science | P7K技术揭秘：长新冠患者补体失调，血栓炎症风险不容小觑

队列：健康人（n=39）；新冠患者（n=113），选择其中40名进行长期跟踪纵向研究

技术：somascan，SC RNA-seq等

在新冠急性感染期和6个月随访期间收集患者和对照组健康人的血清样本进行基于somascan平台（P7k）的靶向蛋白组学分析，检测到6596种蛋白质，并对差异蛋白进行通路富集分析，发现6个月长新冠患者在新冠急性感染期间“补体级联”、“补体级联调控”和“免疫系统”通路显著富集（图1D）。此外，重症急性患者和6个月长新冠患者的富集蛋白存在高度重合（图1E），而补体成分C7在6个月长新冠患者中显著降低(图1F)。然后作者分析了长新冠与C7相关生物学通路的蛋白簇的相关性（图1G），并在独立外部队列中验证了长新冠患者中补体失调的结果。

在6个月随访中，轻症和重症新冠患者的C7复合物持续降低，但与健康对照组无显著差异。6个月长新冠患者C7复合物减少，但期间恢复的长新冠患者的血清水平正常，急性感染期与6个月随访样本无显著性差异（图2B-F）。后发现在6个月的长新冠患者中没有检测到C7特异性自身抗体反应增加，提示自身抗体不干扰C7复合物的形成（图2 G-H）。

长新冠患者在急性感染期和6个月随访时的C5bC6均高于非长新冠和随访前恢复的患者，在急性期最高，并随时间持续升高。sC5b-9复合物浓度随着急性新冠严重程度增加，在6个月的随访中无差异。急性感染期和长新冠患者的补体活性增加，但在恢复的患者中并无该症状。此外，研究对象的补体活性与TCC组分和C5bC6/C7复合物的比值相关（图3)。

长新冠患者在急性感染期和6个月随访时，C2增加，而血清中的抗凝血酶Ⅲ持续低水平(图4B、G)；B因子在急性感染期升高；补体C3d在6个月的随访中也较健康对照组升高(图4D、F)。为了进一步验证补体系统失调，对新冠患者6个月随访时的血清样本进行了质谱分析，发现6个月长新冠患者与未感染长新冠的患者相比，差异显著的蛋白主要涉及补体成分(图4I-O )。

结合somascan和质谱蛋白组学分析，作者评估了49种不同的血清生物标志物，最终确定了8个和6个月长新冠相关的测量值，包括血液结合素、ICAM-1和S100-A8/A9的降低， TSP-1和vWF的增加（图5）。

在细胞水平上探究血栓炎症的特征，发现单核细胞表面CD41的表达和长新冠患者有关(图6H 、I)。后又对单核细胞进行单细胞转录组学分析(图6J )，没有发现其促血栓形成的转录特征(图6K )，但证实了它们缺乏CD41 mRNA的表达。此外，还发现IL1B和NR4A1低表达，IFITM3高表达(图6K)。

为了鉴定6个月长新冠中可能驱动经典补体激活的抗体，作者研究了自身抗体和抗病毒抗体，发现抗CXCL13低水平与6个月长新冠显著相关。此外，还有高抗巨细胞病毒、高抗CMV和抗EBV 的IgG也与6个月长新冠相关 (图7)。

通过机器学习算法筛选长新冠的生物标志物。根据新冠急性期严重程度对相关数据进行分层量化，后又确定年龄、C5bC6/C7复合物比率、vWF/ADAMTS13比率和患者体重指数( BMI )作为驱动变量，在受试者队列中预测12个月长新冠(图8)。

该研究采用基于somascan平台的血浆蛋白质组（P7k）分析揭示了经历长期新冠的患者补体系统激活失调，并利用机器学习发现相关诊断标志物。该技术可有效检测超高深度的血液蛋白（现可靶向检测11000种血液蛋白），不仅突破过往血液蛋白质检测低覆盖度的技术壁垒，而且还具备高稳定性、高准确性的特点（详情点击了解：重磅新品 | 超高深度靶向蛋白组P7k/P11k，突破血液蛋白组极限），为具有转化潜力的标志物的发现提供了坚实的技术保障，使我们可通过血液样本挖掘更多疾病相关的机制机理。