2020年4月8日,中国科学技术大学,瀚因生命,中国科学技术大学附属第一医院(原安徽省立医院)联合在Bioxiv上发表题为《Tocilizumab treatment in severe COVID-19 patients attenuates the inflammatory storm incited by monocyte centric immune interactions revealed by single-cell analysis》的文章。该研究确认了单核细胞(CD14+ Monocyte)作为新冠感染者免疫因子风暴的成因,阐述了IL-6抗体药的治疗机理,并提供了更多潜在的免疫受配体药物靶点。

(文章链接: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.04.08.029769v1

图一:瀚因生命携手中科大发表bioxiv文章

 

如今,新型冠状病毒引发的肺炎严重危害了人类健康和世界经济。截止4月20日,新冠病毒在全球已累计造成17万人死亡,多数国家死亡率超过10%。在疫情初期,中科大魏海明教授团队便发现新冠病毒通过粒细胞—巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)和白介素6(IL-6)通路,形成炎症风暴,导致严重肺部免疫损伤。并推荐使用IL-6 抗体药物,如妥珠单抗进行危重症患者抢救,目前该方案已于3月4日写入国家卫健委公布第七版新冠肺炎诊疗方案。

 

在此背景下,瀚因生命创始人兼首席科学家、中科大生医部瞿昆教授,应急承接新冠科研专项任务。瀚因生命CEO方靖文博士及全体团队无偿为该项目提供数据分析等服务。该工作利用单细胞测序技术,研究了新冠感染者重症期、缓解期、临床治愈期三个时间点共13,289个PBMC(外周血单个核细胞)单细胞转录组表达情况,展示了新冠发病及治疗过程的免疫系统全貌。

 

图二:新冠患者免疫系统图谱

 

该研究确认了免疫系统中单核细胞(CD14+ Monocyte)作为新冠重症患者细胞因子风暴的主要成因,通过生信数据分析,建立免疫系统中各细胞的互作网络(Crosstalk),进一步揭示了托珠单抗(IL-6抗体)作为新冠重症患者治疗药物有效性的分子机制,同时提供了多个潜在靶点,有望进一步降低新冠重症患者的死亡率。

 

图三:新冠患者各免疫细胞互作网络及受配体靶点

 

 

文章作者之一、杭州瀚因生命CEO方靖文博士曾对组学测序做过如下介绍:“技术的发展推动着世界的变革。第二代测序技术的兴起,已经为医疗领域带来了众多崭新的疗法和药物。精准医疗,靶向疗法,抗体药物,疾病分型等众多概念的提出和进步,都来自于测序能帮助我们通过一次试验,展现疾病发展过程中分子机制的大量细节。举个简单的例子,传统的Western Blot技术单次试验仅能检测不到10余种基因的表达情况,而现在的转录组测序,仅需几千元便能一次试验检测样本中全部3万多个基因、10万多转录本的表达情况。在这样的技术变革下,基因组测序、转录组测序,前沿的表观遗传测序、单细胞测序,每天都在产生海量的临床数据,不论是新测序技术,还是针对临床组学的生物信息大数据分析技术的研发,都将在未来医疗领域掀起波澜。