《Brain, Behavior, & Immunity - Health》：Serum Proteomic Profiling Identifies Transforming Growth Factor β Receptor as a Marker of Persistent Symptoms up to 18 Months After Mild SARS-CoV-2 Infection
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血清蛋白质组学分析鉴定出转化生长因子β受体（TGFBR2）可作为轻度SARS-CoV-2感染后持续症状长达18个月的标志物。蛋白质组学显示，长新冠（post-COVID condition, PCC）患者存在免疫与细胞外基质的改变。血清TGFBR2水平升高与症
血清蛋白质组学分析鉴定出转化生长因子β受体（TGFBR2）可作为轻度SARS-CoV-2感染后持续症状长达18个月的标志物。蛋白质组学显示，长新冠（post-COVID condition, PCC）患者存在免疫与细胞外基质的改变。血清TGFBR2水平升高与症状程度相关，尤其在认知症状患者中持续升高。但在急性期重症患者中未观察到TGFBR2与症状的关联。
研究背景与问题
COVID-19大流行后，急性SARS-CoV-2感染后的持续症状已成为日益严重的健康问题。长新冠（post-COVID condition, PCC），全球累计发病率约4亿人，每年经济影响约1万亿美元。PCC的症状包括疲劳、呼吸困难和认知症状，其强度和时间各异。重要的是，急性COVID-19后的症状和发现也可能提示心血管风险增加，近期研究还表明老年人中新发痴呆的风险增加。PCC的发病机制涉及多种非排他性且重叠的通路，包括先天性和适应性免疫的持续激活、肠道微生物群紊乱、血栓炎症、神经信号功能障碍、SARS-CoV-2持续复制以及其他病毒如EB病毒和人疱疹病毒6型的再激活。然而，PCC的发病机制仍不完全清楚。此外，虽然近期大规模蛋白质组学研究使用了靶向面板来分析主要是住院队列中的特定生物标志物，但这些研究的弱点之一是缺乏对急性SARS-CoV-2感染期间重症患者与轻症患者之间PCC机制的比较数据。此外，多项研究缺乏关于PCC程度和类型及其伴随生物标志物水平的纵向数据。
研究内容与结论
为了进一步阐明PCC的致病机制，研究人员首先采用非靶向蛋白质组学方法筛选了急性SARS-CoV-2感染后6个月采集的血清样本，寻找可能与PCC发展相关的分子（子队列，n=69）。随后，通过酶免疫分析法（enzyme immunoassay, EIA）在整个队列（n=241）中对候选靶点进行验证，该队列代表了2020年2月28日至4月4日期间挪威卑尔根市约90%的确诊SARS-CoV-2感染患者。该队列以轻度和居家隔离的急性SARS-CoV-2感染患者为主，但也包括急性感染期间住院的患者作为比较。研究人员对患者进行了长达18个月的系统访谈随访，并收集了相应的血清样本。研究发现，血清TGFBR2水平与轻度疾病患者的PCC症状独立相关，但与住院的重症患者无关。蛋白质组分析表明，与细胞外基质（extracellular matrix, ECM）重塑和免疫相关的分子通路可能参与了PCC的发病机制。具体而言，TGFBR2与认知症状（注意力和记忆力障碍）的关联更为密切，而非仅限于呼吸困难。研究还发现，在轻度COVID-19病例中，早期（感染后6-8周）的TGFBR2水平升高与后续6、12、18个月的疲劳和认知症状风险增加2-3倍相关。然而，TGFBR2作为临床生物标志物的辨别能力较差（AUC介于0.60-0.65），因此不建议将其作为PCC的临床生物标志物，但其可能指示TGFBR2相关通路参与PCC发病机制，尤其是在认知症状患者中。
主要关键技术方法
- 1.
研究设计与样本队列：前瞻性队列研究，纳入挪威卑尔根市2020年2月28日至4月4日期间确诊的SARS-CoV-2感染者，包括居家隔离的轻症患者（n=189）和住院的重症患者（n=52）。
- 2.
蛋白质组学发现：使用Olink Explore HT平台（检测超过5400种蛋白）对69例居家隔离患者的血清样本进行非靶向蛋白质组学筛选，通过差异蛋白表达分析和STRING功能富集分析识别候选蛋白。
- 3.
靶点验证：采用酶免疫分析法（EIA）在整个队列（n=241）中验证候选蛋白TGFBR2的水平。
- 4.
统计与生物信息学分析：使用线性混合模型评估TGFBR2随时间的变化轨迹；采用受试者工作特征曲线（ROC）和精确率-召回率曲线评估TGFBR2的预测能力；使用逻辑回归分析TGFBR2水平与未来症状风险的关联，并调整年龄、性别和合并症等协变量。
研究结果
3.1 人口统计学和临床特征：发现队列中不同Chalder疲劳评分组的人口统计学特征相似。在整个队列中，住院患者（重症，n=52）年龄更大，合并症更多，症状也比居家隔离患者（n=189）更严重。
3.2 与6个月随访时持续症状相关的蛋白质组学发现：研究人员首先使用O-link Explore HT平台对6个月时有持续症状的居家隔离COVID-19患者的血清样本进行了蛋白质组学发现。结果显示，有28种蛋白在轻度和中度持续症状患者中失调。其中，AZI2和CIRBP（应激反应和自噬相关，可能具有保护作用）水平降低，其余26种蛋白水平升高。进一步区分轻度和中度症状的分析揭示了三种蛋白：AZI2、CCN3和TGFBR2。经年龄、性别和合并症调整后，只有TGFBR2在中度症状患者中显著高于无症状和轻度症状患者，因此被选作进一步验证。STRING分析显示，这些失调蛋白富集于细胞粘附和迁移、免疫系统调节以及ECM和胶原蛋白等生物学过程和细胞组分。
3.3 在整个队列中验证TGFBR2并与重症COVID-19比较：EIA与O-link测量的TGFBR2水平呈中等相关性（r=0.72）。在轻度疾病患者中，TGFBR2水平在整个随访期间保持稳定；而重症患者在6个月时水平较高，随后下降，至18个月时与轻度患者水平相似。在轻度患者中，TGFBR2水平随Chalder评分升高而略有增加，但重叠较大，边缘显著。而在重症患者中，未观察到与症状评分的关联。TGFBR2水平与IgG刺突蛋白水平和中和抗体滴度呈弱相关。
3.4 居家隔离COVID-19患者长期随访中TGFBR2与特定持续症状的关系：症状患病率从6到18个月相对稳定（44-49%报告至少一种症状）。呼吸困难患病率为14-16%，疲劳为32-37%，认知症状为27-35%。感染后6-8周的TGFBR2水平对未来症状有一定的预测能力（AUC 0.60-0.65），但辨别能力较差。高TGFBR2水平（阈值49.2）与后续疲劳和认知症状风险增加2-3倍相关。同时点的TGFBR2水平与症状的关联与上述预测性发现基本一致。TGFBR2水平与症状负担（复合评分）的相关性不显著（整体p=0.054）。
讨论与结论
本研究显示，在轻度急性SARS-CoV-2感染的居家隔离患者中，血清TGFBR2水平与PCC症状相关，但在因重症COVID-19住院的患者中未观察到这种关联。这一发现并不表明血清TGFBR2水平是PCC的生物标志物，但可能提示TGFBR2相关通路参与了PCC的发病机制，特别是在那些有认知症状的患者中。研究强调了在PCC研究中区分轻度和重症患者的重要性，因为两者的病理机制可能不同。TGFBR2在脑中的作用具有双重性，既有益也有害，其在认知症状中的作用值得进一步研究。研究局限性包括队列感染的是原始毒株、所有患者均未接种疫苗、缺乏客观器官功能检测数据等。优势在于拥有长达18个月的纵向症状评分和血清样本，以及纳入了几乎完整的地理队列和个性化随访。
