哮喘环境能保护COVID-19感染？---ACE2“门锁”和TMPRSS2“润滑剂”
2020/07/29
摘要
背景：COVID-19极大地改变了我们的世界、国家、社区和家庭。关于严重COVID-19的危险因素仍然存在争议。既往研究认为：哮喘和过敏并未增加COVID-19发病。近期美国的研究显示哮喘未增加重症COVID-19的比例。COVID-19的刺突蛋白可与人体细胞表面的血管紧张素转化酶2（ACE2）受体蛋白结合，ACE2担当“门锁”的作用。跨膜丝氨酸蛋白酶（TMPRSS2），是一种可切割ACE2和刺突蛋白的细胞表面蛋白酶，可以激活冠状病毒的刺突蛋白，为COVID-19进入细胞提供便利，担当“润滑剂”的作用。
目的：旨在评估不同状态下气道上皮细胞ACE2和TMPRSS2的表达是否受到IL-13的调控。
方法：使用支气管镜获取原代的气道上皮细胞，区分2型哮喘患者和非2型哮喘患者，观察IL-13对气道上皮细胞ACE2和TMPRSS2表达的影响。作者还检测了ACE2和TMPRSS2在另两个数据集中的表达，包含儿童和成人哮喘和变应性鼻炎的鼻和气道上皮细胞的基因表达数据。
结果：IL-13可以显著降低气道上皮细胞ACE2表达，增加TMPRSS2的表达。在2个独立的数据集中，2型哮喘和变应性鼻炎鼻和气道上皮细胞中ACE2表达显著降低，TMPRSS2表达显著增加。ACE2表达与2型细胞因子呈显著负相关，而TMPRSS2表达与2型细胞因子显著正相关。
结论：IL-13调节哮喘和特应性哮喘患者气道上皮细胞ACE2和TMPRSS2的表达。这值得进一步研究哮喘和特应性在COVID-19感染环境中可能造成的任何影响。
思考：上述研究提示哮喘2型炎症可能会影响COVID-19感染及疾病严重程度，但如何影响尚不确切。近期Blue J发表了 一篇非常有趣的文章，重点探讨了重症哮喘患者痰 细胞ACE2、 TMPRSS2表达情况，结果显示，ACE2表达低于TMPRSS2表达，两者在哮喘和对照组表达相似。重症哮喘组中男性，非洲裔美国人，有糖尿病史的患者ACE2、 TMPRSS2表达更高。吸入糖皮质激素（ICS）可以降低ACE2、 TMPRSS2的表达。这也提示因哮喘表型不同，治疗与否，其感染COVID-19风险及疾病的严重程度也将不同。因此靶向调控ACE2、 TMPRSS2将为疫情下重症哮喘管理提供新的思路。
关键词：ACE2；哮喘；COVID-19；IL-13；SARS-CoV-2；TMPRSS2；气道上皮细胞；鼻上皮细胞；2型炎症。
参考文献
1.Lukassen S, Chua RL, Trefzer T, et al. SARS-CoV-2 receptor ACE2 and TMPRSS2 are primarily expressed in bronchial transient secretory cells.EMBO J. 2020 May 18;39(10):e105114.
2.Nikolaos G Papadopoulos , Adnan Custovic , Antoine Deschildre,et al.Impact of COVID-19 on Pediatric Asthma: Practice Adjustments and Disease Burden.J Allergy Clin Immunol Pract. 2020 Jun 17;S2213-2198(20)30599-7
3.Hoffmann M, Kleine-Weber H, Schroeder S, et al.SARS-CoV-2 Cell Entry Depends on ACE2 and TMPRSS2 and Is Blocked by a Clinically Proven Protease Inhibitor..Cell. 2020 Apr 16;181(2):271-280.e8.
4.Hiroki Kimura , Dave Francisco, Michelle Conway,et al.Type 2 inflammation modulates ACE2 and TMPRSS2 in airway epithelial cells.2020 Jul;146(1):80-88.e8.
5.Michael C Peters , Satria Sajuthi , Peter Deford，et al.COVID-19-related Genes in Sputum Cells in Asthma. Relationship to Demographic Features and Corticosteroids. 2020 Jul 1;202(1):83-90.
背景：COVID-19极大地改变了我们的世界、国家、社区和家庭。关于严重COVID-19的危险因素仍然存在争议。既往研究认为：哮喘和过敏并未增加COVID-19发病。近期美国的研究显示哮喘未增加重症COVID-19的比例。COVID-19的刺突蛋白可与人体细胞表面的血管紧张素转化酶2（ACE2）受体蛋白结合，ACE2担当“门锁”的作用。跨膜丝氨酸蛋白酶（TMPRSS2），是一种可切割ACE2和刺突蛋白的细胞表面蛋白酶，可以激活冠状病毒的刺突蛋白，为COVID-19进入细胞提供便利，担当“润滑剂”的作用。
目的：旨在评估不同状态下气道上皮细胞ACE2和TMPRSS2的表达是否受到IL-13的调控。
方法：使用支气管镜获取原代的气道上皮细胞，区分2型哮喘患者和非2型哮喘患者，观察IL-13对气道上皮细胞ACE2和TMPRSS2表达的影响。作者还检测了ACE2和TMPRSS2在另两个数据集中的表达，包含儿童和成人哮喘和变应性鼻炎的鼻和气道上皮细胞的基因表达数据。
结果：IL-13可以显著降低气道上皮细胞ACE2表达，增加TMPRSS2的表达。在2个独立的数据集中，2型哮喘和变应性鼻炎鼻和气道上皮细胞中ACE2表达显著降低，TMPRSS2表达显著增加。ACE2表达与2型细胞因子呈显著负相关，而TMPRSS2表达与2型细胞因子显著正相关。
结论：IL-13调节哮喘和特应性哮喘患者气道上皮细胞ACE2和TMPRSS2的表达。这值得进一步研究哮喘和特应性在COVID-19感染环境中可能造成的任何影响。
思考：上述研究提示哮喘2型炎症可能会影响COVID-19感染及疾病严重程度，但如何影响尚不确切。近期Blue J发表了 一篇非常有趣的文章，重点探讨了重症哮喘患者痰 细胞ACE2、 TMPRSS2表达情况，结果显示，ACE2表达低于TMPRSS2表达，两者在哮喘和对照组表达相似。重症哮喘组中男性，非洲裔美国人，有糖尿病史的患者ACE2、 TMPRSS2表达更高。吸入糖皮质激素（ICS）可以降低ACE2、 TMPRSS2的表达。这也提示因哮喘表型不同，治疗与否，其感染COVID-19风险及疾病的严重程度也将不同。因此靶向调控ACE2、 TMPRSS2将为疫情下重症哮喘管理提供新的思路。
关键词：ACE2；哮喘；COVID-19；IL-13；SARS-CoV-2；TMPRSS2；气道上皮细胞；鼻上皮细胞；2型炎症。
参考文献
1.Lukassen S, Chua RL, Trefzer T, et al. SARS-CoV-2 receptor ACE2 and TMPRSS2 are primarily expressed in bronchial transient secretory cells.EMBO J. 2020 May 18;39(10):e105114.
2.Nikolaos G Papadopoulos , Adnan Custovic , Antoine Deschildre,et al.Impact of COVID-19 on Pediatric Asthma: Practice Adjustments and Disease Burden.J Allergy Clin Immunol Pract. 2020 Jun 17;S2213-2198(20)30599-7
3.Hoffmann M, Kleine-Weber H, Schroeder S, et al.SARS-CoV-2 Cell Entry Depends on ACE2 and TMPRSS2 and Is Blocked by a Clinically Proven Protease Inhibitor..Cell. 2020 Apr 16;181(2):271-280.e8.
4.Hiroki Kimura , Dave Francisco, Michelle Conway,et al.Type 2 inflammation modulates ACE2 and TMPRSS2 in airway epithelial cells.2020 Jul;146(1):80-88.e8.
5.Michael C Peters , Satria Sajuthi , Peter Deford，et al.COVID-19-related Genes in Sputum Cells in Asthma. Relationship to Demographic Features and Corticosteroids. 2020 Jul 1;202(1):83-90.
(赵海金 蔡绍曦)
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