马萨诸塞州总医院(MGH)的研究人员已经确定了严重COVID-19的蛋白质“特征”，他们在发表在《细胞报告医学》上的一项新研究中对此进行了描述。“我们有兴趣问，我们是否可以确定可能导致COVID-19死亡的机制，”MGH传染病专家Marcia Goldberg医学博士说，他研究微生物病原体与其宿主之间的相互作用，是该研究的高级作者。“换句话说，为什么有些病人死于这种疾病，而另一些看起来病得很重的人却活了下来?”
2020年3月，当第一批出现COVID-19症状的患者开始抵达MGH的急诊科(ED)时，戈德堡与她的同事迈克尔·菲尔宾(Michael Filbin)取得了联系，他是MGH急诊科的主治医生兼临床研究主任，也是该研究的主要作者。Filbin和Goldberg早些时候开始与MGH免疫学家Nir Hacohen博士合作，开发研究人类对感染的免疫反应的方法，他们将这种方法应用于细菌性败血症。三人同意解决这个新问题，目的是了解人类免疫系统如何对导致COVID-19的新型病原体SARS-CoV-2做出反应。
为了进行这项研究，MGH团队使用了蛋白质组学，这是对细胞，组织或生物体的整个蛋白质组成(或蛋白质组)的分析。在这种情况下，蛋白质组学分析用于研究从到达医院急诊科的患者身上采集的血液样本，这些患者的呼吸道症状与COVID-19一致。收集这些标本需要来自多个部门的庞大合作者团队，他们加班五周，从306名COVID-19检测呈阳性的患者以及78名冠状病毒检测呈阴性的症状相似的患者中收集血液样本。
接下来，Arnav Mehta，医学博士，麻省理工学院和哈佛大学博德研究所的博士后研究员，被邀请加入团队，监督对蛋白质组学分析产生的复杂数据的解释。梅塔也在哈科恩的实验室工作，两人长期以来一直对使用血液蛋白质组学分析作为活检的替代方法感兴趣(活检是侵入性的，而且很痛苦)。梅塔说:“我们一直在问，仅仅通过观察血液中的蛋白质特征，我们能了解到身体发生了什么?”
研究发现，无论疾病严重程度如何，大多数COVID-19患者都有一致的蛋白质特征;正如所料，他们的身体会产生一种免疫反应，产生攻击病毒的蛋白质。“但我们也发现了一小部分患有这种疾病的患者，他们没有表现出其他COVID-19患者典型的促炎反应，”菲尔宾说，但这些患者与其他患者一样可能患有严重的疾病。Filbin指出，这类患者往往是患有慢性疾病的老年人，他们的免疫系统可能较弱。
下一步是比较重症患者(定义为需要插管或入院后28天内死亡的患者)与不太严重的COVID-19患者的蛋白质特征。
通过比较，研究人员确定了250多种“严重相关”蛋白质。梅塔指出，重要的是，患者的血液抽取了三次(入组时，三天后和七天后)。梅塔说:“这使我们能够看到这种疾病的发展轨迹。”在其他发现中，这项研究表明，最普遍的与严重程度相关的蛋白质，一种叫做白细胞介素-6 (IL-6)的促炎蛋白质，在死亡的患者中稳步上升，而在患有严重疾病的幸存者中，它先是上升，然后下降。其他研究小组早期尝试用阻断IL-6的药物治疗出现急性呼吸窘迫的COVID-19患者，结果令人失望，尽管最近的研究显示，将这些药物与类固醇地塞米松结合使用是有希望的。
然而，哈科恩指出，分析发现的许多其他与严重程度相关的蛋白质可能对理解为什么只有一部分COVID-19发展为严重病例很重要。他说，了解这种疾病如何影响肺、心脏和其他器官是至关重要的，而血液的蛋白质组学分析是获得这些信息的相对简单的方法。哈科恩说:“你可以问问，在你血液中循环的数千种蛋白质中，哪一种与实际结果有关，以及是否有一组蛋白质能告诉我们一些东西。”
戈德堡相信，在这项研究中发现的蛋白质组特征将做到这一点。戈德堡说:“它们很可能有助于找出导致COVID-19严重疾病和死亡的一些潜在机制。”她对参与这项研究的患者表示感谢。他们的样本已经被用于研究COVID-19的其他方面，例如识别患者形成的针对该病毒的抗体的质量。
