COVID-19严重程度与恢复期鼻部ACE2、TMPRSS2、FURIN和NRP1表达的关系：一项多中心横断面研究

《Diagnostics》：Post-Acute Nasal Expression of ACE2, TMPRSS2, FURIN, and NRP1 in Relation to COVID-19 Severity: A Multicenter Cross-Sectional Study

　　

背景/目的：宿主因子血管紧张素转化酶2（ACE₂）、跨膜蛋白酶丝氨酸2（TMPRSS₂）、弗林配对碱性氨基酸裂解酶（FURIN）和神经毡蛋白-1（NRP₁）促进严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-₂）进入宿主细胞，但恢复期后其上呼吸道表达是否与既往急性疾病的严重程度相关尚不清楚。研究人员检验了这些基因的急性期后表达与既往2019冠状病毒病（COVID-19）严重程度之间的关联。
方法：这项多中心横断面研究纳入西班牙穆尔西亚地区前两波大流行期间104名经聚合酶链反应（PCR）确诊的COVID-19成人患者。在急性期后阶段（症状出现后中位75天）收集鼻和/或口咽拭子，并通过定量实时PCR定量转录水平。使用世界卫生组织（WHO）临床进展量表对严重程度进行分类，并采用调整了年龄、性别和种族/族裔的逻辑回归评估关联。
结果：在使用连续表达测量的主要分析中，四个基因均与严重程度无显著关联。在探索性三分位分析中，中间ACE₂三分位（比值比[OR] = 0.17，95%置信区间[CI] 0.05–0.61；p = 0.007）和中间NRP₁三分位（OR = 0.29，95% CI 0.10–0.88；p = 0.030）与重症疾病几率降低相关；高三分位或FURIN和TMPRSS₂未观察到显著关联。
结论：主要调整分析未显示ACE₂、TMPRSS₂、FURIN或NRP₁的急性期后鼻部表达与COVID-19严重程度之间存在统计学显著关联。由于表达是在临床恢复后测量的，这些关联不能解释为急性严重程度的预测因子，可能反而反映了更严重疾病后的持续性分子重塑；不能排除反向因果关系。需要包含急性期和系列急性期后采样以及健康对照的纵向研究。

研究背景：2019冠状病毒病（COVID-19）大流行造成了全球性健康危机，严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）的细胞入侵机制成为研究重点。血管紧张素转化酶2（ACE₂）是病毒的主要受体，跨膜蛋白酶丝氨酸2（TMPRSS₂）、弗林配对碱性氨基酸裂解酶（FURIN）和神经毡蛋白-1（NRP₁）也在病毒进入和神经侵袭中发挥重要作用。然而，这些宿主因子在急性期后的上呼吸道表达水平是否与既往COVID-19病情严重程度相关，此前并不明确。为此，研究人员设计了一项多中心横断面研究，以检验恢复期鼻部表达与既往严重程度之间的关联，从而为理解病毒进入的宿主因素和感染后分子改变提供证据。该研究发表在《Diagnostics》。

研究人员在西班牙穆尔西亚地区前两波大流行期间，招募了104名经聚合酶链反应（PCR）确诊的COVID-19成人患者，在症状出现后中位75天采集鼻和/或口咽拭子，通过定量实时PCR检测ACE₂、TMPRSS₂、FURIN、NRP₁的mRNA表达。严重程度按世界卫生组织（WHO）临床进展量表分类，采用稳健逻辑回归模型评估关联，并调整年龄、性别、种族/族裔，同时进行敏感性分析和探索性分析。

主要关键技术方法如下：样本来自西班牙穆尔西亚地区多中心队列，共104名PCR确诊的COVID-19成人；采集鼻和/或口咽拭子，经RNA提取和逆转录后，用定量实时PCR检测ACE₂、TMPRSS₂、FURIN、NRP₁及内参基因GAPDH的转录水平，以GAPDH归一化；采用WHO临床进展量表进行严重程度分级；使用稳健逻辑回归（M估计）并调整年龄、性别、种族/族裔；通过多重插补处理缺失数据；敏感性分析额外调整吸烟、高血压、糖尿病和Charlson合并症指数；探索性分析还评估了与嗅觉和味觉障碍的关联。

研究结果：

3.1 人口统计学和临床特征：研究人员描述了104名参与者的人口统计学和临床特征。中位年龄58.5岁，男性占66.3%，81.7%为白人；61.5%需要住院，按主要结局定义，58.7%为非重症，41.3%为重症（需高流量氧、无创或有创机械通气），其中10.6%需要有创机械通气。嗅觉和味觉功能障碍分别见于37.5%和36.5%的参与者。

3.2 连续表达模型：通过未调整和调整的二元逻辑回归模型，检验四个基因的连续表达与既往重症的关联。结果显示，所有四个基因均未达到统计学显著性，未支持存在线性趋势或显著关联。

3.3 基于三分位的探索性模型：将表达量分为低、中、高三分位后，中间ACE₂三分位与重症几率显著降低相关（OR = 0.17，95% CI 0.05–0.61；p = 0.007），中间NRP₁三分位也呈类似保护性关联（OR = 0.29，95% CI 0.10–0.88；p = 0.030）。高三分位及FURIN、TMPRSS₂的各三分位均未发现显著关联。

3.4 调整吸烟和合并症的敏感性分析：在额外调整吸烟、高血压、糖尿病和Charlson合并症指数后，连续表达结果仍不显著。中间ACE₂三分位的关联减弱且不再显著（OR = 0.32，95% CI 0.10–1.04；p = 0.058），而中间NRP₁三分位仍与较低重症几率相关（OR = 0.19，95% CI 0.05–0.72；p = 0.014）。

3.5 嗅觉和味觉功能障碍的探索性关联：研究人员评估了基因表达与嗅觉障碍或味觉障碍的关联，连续表达模型和三分位模型均未发现统计学显著关联，NRP₁也未显示出与嗅觉或味觉功能障碍的显著联系。

总结讨论部分：研究人员认为，由于横断面设计和感染后采样时点，这些结果仅提示关联而不支持因果推断。急性期后表达可能反映宿主的持久上皮表型，包括既往易感性相关残留特征或重症后损伤/修复重塑，但无法区分。FURIN和TMPRSS₂虽在生物学上参与病毒进入，但本研究中未观察到显著关联，可能与统计效力不足、未测量的混杂因素或采样时点有关。中间ACE₂和NRP₁三分位的反向关联是探索性的，可能提示非线性效应，但高三分位缺乏显著关联不支持简单剂量反应关系。研究还指出，嗅觉障碍可能与嗅上皮未被常规拭子选择性采样有关，探索性分析未支持受体表达与嗅觉或味觉障碍的关联。局限性包括样本量较小、单地域招募、缺乏急性期和健康对照、仅凭数据衍生的三分位分类、病毒变异和疫苗接种信息不全、RNA质量指标未系统记录、拭子细胞组成未量化等。研究优势则包括多中心设计、仅纳入PCR确诊病例、直接分子定量、多变量调整以及在真实疫情条件下收集的队列证据。

研究结论部分翻译如下：在这项多中心横断面研究中，采用连续测量的主要调整分析未发现ACE₂、TMPRSS₂、FURIN或NRP₁的急性期后上呼吸道表达与既往COVID-19严重程度之间存在统计学显著关联。仅在探索性分析中，中间ACE₂和NRP₁三分位与重症几率降低相关。由于样本在症状出现后中位75天采集，且缺乏健康或感染前对照，这些水平不能解释为急性严重程度的预测因子或保护性生物学阈值的证据。它们可能反映更严重疾病后的持续性分子重塑，且不能排除反向因果关系。需要包含急性期及系列急性期后采样、健康对照和全面临床协变量的更大规模纵向研究，以确定时间方向并验证这些发现。