儿童不明原因肝炎新研究指向新冠病毒一突变：引发自身免疫性肝炎

儿童不明原因肝炎新研究指向新冠病毒一突变：引发自身免疫性肝炎

自苏格兰首次报告5例儿童不明原因重症肝炎以来，截至目前，全球已报告500多例儿童不明原因急性肝炎。大多数儿童在早期有胃肠道症状，然后出现黄疸，在某些情况下，会出现急性肝功能衰竭。所有患者都是16岁以下的儿童，估计有10%的儿童需要肝移植。
令科学家困惑的是，在这些孩子身上没有发现甲肝、乙肝、丙肝、丁肝和戊肝病毒。虽然腺病毒致病性假说得到了广泛的讨论，但也受到了医生和病毒学家的广泛质疑。
来自中国学者的基因组对比分析提出了最新想法:初步结果显示，新冠肺炎感染ORF1ab^VVVNASN突变的菌株可能通过“表位模拟”引起患者自身免疫性t细胞反应，与不明肝炎的爆发有关。这项研究最近被上传到预印本网站bioRxiv，该论文尚未经过同行评审。作者为中国科学院上海营养与健康研究所等。
根据目前国际上上传的病毒基因序列，新型冠状病毒ORF1 ABVVVVNASN突变主要出现在英国。英国也是儿童不明原因急性肝炎报告数量最多的国家。
ORF1ab vvvnasn，具体来说就是新冠肺炎or f1 AB蛋白结构的1061位存在丙氨酸被丝氨酸取代的突变。ORF1ab指的是16条蛋白质链。在被新型冠状病毒感染的细胞中产生的第一种病毒蛋白质实际上是由16种蛋白质组成的蛋白质链。其中两种蛋白质像剪刀一样从蛋白质链上释放蛋白质。根据最新研究，ORF1ab蛋白在1061位点突变后的结构与人类PARP14中的一段序列高度相似。PARP14与人体免疫和炎症有关。
根据现有的数据，PARP14是聚ADP-核糖聚合酶超家族中的一种单一ADP-核糖转移酶。PARP14通过ADP-核糖基化[Poly(ADP-ribosylation)]参与体内广泛的生理过程，PARP14在细胞转录调控、应激反应、DNA修复、RNA剪切、线粒体功能、有丝分裂和核小体形成中发挥重要作用。PARP14与癌症(如肝细胞癌、多发性骨髓瘤和胰腺癌)、代谢性疾病和炎症性疾病密切相关。
研究人员提到，新冠肺炎在过去两年引起了全球疫情，目前仍在演变。尽管科学家们对病毒的病毒学和生命周期中的关键步骤有了很大的了解，但病毒对人类的长期和系统性影响，特别是对系统免疫状态的影响仍不清楚。4月份开始报道的全球儿童不明原因急性肝炎的病因尚不清楚。
本研究重点关注:不明原因肝炎的爆发是否与新型冠状病毒感染有关？虽然世界上没有这方面的直接证据，但一些研究已经提出或相关。
例如，辛辛那提儿童医院医学中心和其他团队最近发表的一项研究表明，一名3岁健康女孩之前有轻微的新冠肺炎感染症状，但随后因自身免疫性肝炎(2型)而出现急性肝功能衰竭。这个孩子的病毒性肝炎检查是阴性的，同时也不符合儿童多系统炎症综合征(MIS-C)的诊断标准。这名女孩感染了新冠肺炎病毒，至少在2020年10月前出现了急性肝功能衰竭。女孩的肝组织活检显示，她的肝组织出现急性亚大面积肝细胞坏死，并伴有活跃的CD3+T淋巴细胞浸润。
此外，伦敦帝国理工学院免疫学和炎症学教授Petter Brodin和美国加州洛杉矶Cedars Sinai医疗中心儿科、传染病和免疫学教授Moshe Arditi(此前发表在《柳叶刀胃肠病学和肝病学》上)也发表了通讯文章，讨论这些儿童的不明原因肝炎可能与新冠肺炎超抗原有关。所谓超抗原(SAg)是一种仅在极低浓度下就能激活大量T细胞克隆并产生强烈免疫反应的物质。与普通抗原相比，超抗原不需要常规的细胞内抗原呈递，也没有MHC限制。
印度Kande医学院、Bonder等团队的研究人员对2021年4月至2021年7月，也就是印度第二波新冠肺炎疫情期间，印度的病例进行了回顾性研究。结果发现37名患儿仅有肝炎症状，其他炎症标志物未升高，经支持治疗后顺利恢复。当时，他们将这些病例定义为“儿童新冠肺炎相关肝炎”(CAH-C)。记录显示，所有这些儿童都感染了新型冠状病毒病毒，只有3例腺病毒呈阳性。
来自中国科学院上海营养与健康研究所和广东实验室的两位研究人员指出，T细胞反应对于消除病毒感染至关重要，对于新型冠状病毒也是如此。病毒的清除最终产生了连续的T细胞库，它将不同的T细胞受体(TCR)结合成病毒相关抗原，从而为同一病毒的二次感染留下了保护。通常，这些T细胞是受控的，不会攻击人体组织。但在某些情况下，病毒感染导致免疫紊乱和自身免疫性疾病，与外周耐受障碍有关。
基于这一认识，他们假设病毒突变可能产生新的抗原，模拟其自身的多肽，并在适当的炎症微环境中引发自身免疫反应，从而与不明原因肝炎的出现有关。

新型冠状病毒ORF1 AB A1061s的替换增加了与人PARP14的序列一致性，以及该突变体的流行病学特征。

为了验证这一假设，研究人员将原始新型冠状病毒菌株与人类参考基因组进行了比较。在所有比较的SARS-CoV-2蛋白中，只有ORF1 AB 1056-1173与人PARP14中的序列parp14^53-176(sequence id:3q6z _ a)具有高度同源性。最相似的肽位于具有7个氨基酸残基的基序中。在该基序中，仅发现ORF1ab^1061和PARP14^58的一个氨基酸差异。此外，PAPR 14 62-75也与ORF1 AB 1065-1078具有高度一致性。
他们指出，自从新型冠状病毒的第一个序列被公布以来，这种病毒经历了许多突变。新型冠状病毒基因组中突变的积累将影响功能特征，并可能改变传染性、疾病严重程度或与宿主免疫的相互作用。因此，有理由推测可能存在一些具有ORF1 AB 1056-1062突变的新型冠状病毒变体，这增加了与人PARP 14 53-59 (3Q6Z _ A)的同源性。
为了验证这个假设，他们继续下载存储在GI Said (https://www.gisaid.org/)上的新型冠状病毒变异蛋白。对ORF1a蛋白的1055-1077氨基酸序列进行了测序。在所有新型冠状病毒蛋白序列(截至2022年5月10日的10，541，935个)中，170个在ORF1ab的1061位点具有丙氨酸(A)到丝氨酸(S)的置换。值得注意的是，这一改变使得上述氨基酸序列与人类PARP 14 53-59 (3Q6Z _ A)相同。
进一步分析表明，新型冠状病毒ORF1 AB VVVVNASN突变已在5大洲15个国家有记录，全球频率为0.00161%。值得注意的是，首次报道的未知原始研究者提出，这与首次报道的不明原因肝炎病例一致，即新型冠状病毒ORF1 AB VVVVNASN突变主要出现在英国(135)和美国(18)。

基于OFR1ab^A1061S置换的变异体序列分析。

研究人员继续使用HLA结合预测工具(http://tools.iedb.org/mhcii/)通过默认的MHC-I分子阵列预测肽结合能力，以评估来自人类PARP14和SARS-CoV2 ORF1ab的高度相似肽与HLA分子的结合潜力和重叠。
HLA又称人类白细胞抗原，是编码人类主要组织相容性复合体(MHC)的基因复合体。MHC在不同细胞表面的表达在抗原呈递和免疫信号传递中起着关键作用。它不仅控制同种异体移植排斥反应，更重要的是与免疫反应、免疫调节和某些病理状态密切相关。
正如研究人员所料，他们发现人类PARP14中的VVNASNELK肽和ORF1ab^A1061S的vvnasnvyk肽可以由同一个HLA-A*11:01分子呈递，具有相当高的亲和力。重要的是，与原始菌株的相应肽相比，ORF1abA1061S突变表明该肽与HLA-A*11:01分子的结合能力增强。
根据研究，这些结果表明，具有高度序列同源性的自体多肽和病毒多肽可能由同一HLA分子呈递，支持HLA-A*11:01分子的特异性T细胞克隆可能被病毒多肽拟态交叉激活而引起自身免疫反应。
在讨论中，研究人员指出，这项研究发现新型冠状病毒ORF1ab的突变可能导致病原体多肽与人类蛋白质的一致性增加，这为理解与新型冠状病毒相关的自身免疫性疾病的主要原因提供了计算证据。这也为新冠肺炎疫情背景下儿童不明原因肝炎的爆发提供了新的思路。
另外值得注意的是，他们提到儿童的外周耐受处于既定状态，新型冠状病毒感染对系统和局部免疫微环境的干扰可能影响正常T细胞耐受的建立，这可能是这种不明原因肝炎通常出现在16岁以下儿童的原因。在此基础上，他们还预测HLA基因分型可能有助于揭示肝炎的真正原因。
在最后一部分的讨论中，他们粗略估计了8334人(无论是儿童还是成人)可能存在自身免疫性T细胞反应或不明原因肝炎的风险，结合目前全球已确诊的超过5亿人的病例以及上文提到的新型冠状病毒ORF1 AB VVVVNASN突变的频率，然而，他们也警告说，其他未知因素也可能加剧疾病的发病率和严重性。
他们还提到，大多数带有A1061S置换的变异体属于Delta谱系。虽然奥米克隆是目前全球的主流菌株，但还是有一些Delta突变株的情况。所以这些位点的突变还是要高度关注的。
在研究的最后强调，本研究的结果只是初步的，目的是探讨新型冠状病毒感染与儿童不明原因急性肝炎之间的可能联系。为了进一步明确不明原因肝炎的性质，迫切需要进一步检验这一假说。