從蘇格蘭首次報(bào)告5例患有不明原因重癥肝炎兒童開始，截至目前全球已報(bào)告超過500例不明原因兒童急性肝炎病例。大多數(shù)患兒早期出現(xiàn)胃腸道癥狀，隨后發(fā)展為黃疸，在某些情況下還會(huì)出現(xiàn)急性肝功能衰竭。所有患者均為16歲以下兒童，估計(jì)10%的兒童需要肝移植。

令科學(xué)家困惑的是，這些患兒中未發(fā)現(xiàn)甲型、乙型、丙型、丁型和戊型肝炎病毒。盡管腺病毒致病假說被廣泛討論，但該假說目前也受到醫(yī)生和病毒學(xué)家的廣泛質(zhì)疑。

一項(xiàng)來自中國(guó)學(xué)者的基因組比對(duì)分析研究提出了最新思路：初步結(jié)果顯示了一種可能性，即感染新冠病毒帶有ORF1ab^VVVNASN突變特征的毒株可能通過“表位模擬”引起患者自身免疫性T細(xì)胞反應(yīng)，并與未知肝炎的暴發(fā)有關(guān)。該研究于近日上傳至預(yù)印本網(wǎng)站bioRxiv，論文尚未經(jīng)同行評(píng)議。作者單位為中科院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所等。

根據(jù)目前國(guó)際上傳的病毒基因序列，SARS-CoV-2 ORF1abVVVNASN變異主要出現(xiàn)在英國(guó)。英國(guó)也是目前報(bào)告不明原因兒童急性肝炎最多的國(guó)家。

ORF1ab^VVVNASN具體來說，就是在新冠病毒的ORF1ab蛋白結(jié)構(gòu)的1061位點(diǎn)上出現(xiàn)了丙氨酸替換為絲氨酸的突變。ORF1ab是指16個(gè)蛋白鏈條。被SARS-CoV-2感染的細(xì)胞內(nèi)部產(chǎn)生的第一個(gè)病毒蛋白實(shí)際上是16種蛋白質(zhì)結(jié)合在一起的蛋白鏈。其中的2兩種蛋白像剪刀一樣把蛋白從蛋白鏈上釋放出來。

這項(xiàng)最新研究指出，ORF1ab蛋白結(jié)構(gòu)的1061位點(diǎn)突變后的結(jié)構(gòu)，與人體PARP14中的一個(gè)序列具有高度的相似性。PARP14與人體的免疫、炎癥等相關(guān)。 

可查資料顯示，PARP14是聚ADP-核糖聚合酶的超家族成員中一種單ADP-核糖轉(zhuǎn)移酶。PARP14通過對(duì)靶蛋白的ADP-核糖基化修飾[poly(ADP-ribosylation),PARs],參與著廣泛的體內(nèi)生理過程，在細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄調(diào)控、應(yīng)激反應(yīng)、DNA修復(fù)、RNA剪切、線粒體功能、分裂和核小體的形成過程中都發(fā)揮著重要作用。PARP14與癌癥(如肝細(xì)胞癌,多發(fā)性骨髓瘤和胰腺癌),代謝性疾病以及炎癥性疾病的發(fā)生密切相關(guān)。

研究人員提到，新冠病毒在過去兩年引起了全球大流行，目前仍在不斷演變。雖然科學(xué)家對(duì)該病毒的病毒學(xué)和生命周期的關(guān)鍵步驟有了很大的了解，但病毒對(duì)人類的長(zhǎng)期和系統(tǒng)的影響，尤其是對(duì)系統(tǒng)免疫狀態(tài)的影響仍不清楚。對(duì)4月開始報(bào)告的全球兒童不明原因急性肝炎而言，病因尚不清楚。

這份研究把焦點(diǎn)鎖定在：不明原因肝炎的暴發(fā)是否和SARS-CoV-2感染有關(guān)聯(lián)？盡管全球?qū)Υ松袩o直接證據(jù)，但也有一些研究已提示或有關(guān)聯(lián)。

例如，美國(guó)辛辛那提兒童醫(yī)院醫(yī)療中心等團(tuán)隊(duì)近日發(fā)表的一項(xiàng)研究顯示，一名3歲健康女童，她之前新冠感染癥狀輕微，但隨后因自身免疫性肝炎（2型）而出現(xiàn)急性肝功能衰竭。這名兒童的病毒性肝炎檢測(cè)呈陰性，同時(shí)也不符合兒童多系統(tǒng)炎癥綜合征(MIS-C)的診斷標(biāo)準(zhǔn)。該女童感染新冠并出現(xiàn)急性肝功能衰竭時(shí)間至少在2020年10月之前。研究者對(duì)女童的肝組織進(jìn)行活檢發(fā)現(xiàn)，她的肝組織出現(xiàn)了急性次大面積肝細(xì)胞壞死，并伴有活躍的CD3+T淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)。

此外，倫敦帝國(guó)理工學(xué)院免疫學(xué)和炎癥系教授Petter Brodin和美國(guó)加利福尼亞州洛杉磯 Cedars Sinai 醫(yī)療中心兒科、傳染病和免疫學(xué)部的Moshe Arditi此前在國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《柳葉刀·胃腸病和肝病學(xué)》（The Lancet Gastroenterology & Hepatology）也發(fā)表了通訊文章探討，這些兒童不明原因肝炎可能與新冠病毒的超級(jí)抗原相關(guān)。所謂超級(jí)抗原（super antigen，SAg）是一類只需極低濃度即可激活大量的T細(xì)胞克隆、產(chǎn)生極強(qiáng)免疫應(yīng)答的物質(zhì)。超抗原與普通抗原相比，不需要常規(guī)的細(xì)胞內(nèi)抗原提呈，無MHC限制性。

印度邦德爾坎德醫(yī)學(xué)院等團(tuán)隊(duì)的研人員對(duì)印度2021年4月至2021年7月期間，也就是印度第二波COVID-19大規(guī)模暴發(fā)期間的病例進(jìn)行了回顧性研究發(fā)現(xiàn)，有37例兒童僅有肝炎癥狀，其他炎癥標(biāo)志物未升高，支持治療后恢復(fù)順利，他們當(dāng)時(shí)將這些病例定義為“兒童新冠相關(guān)肝炎”（ CAH-C），而非另一種“兒童多系統(tǒng)炎癥綜合征”（MIS-C）。記錄顯示，這些兒童均感染過SARS-CoV-2，僅3例檢測(cè)到腺病毒陽性。

來自中科院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所、廣東實(shí)驗(yàn)室的兩位研究人員指出，T細(xì)胞反應(yīng)對(duì)消除病毒感染至關(guān)重要，對(duì)SARS-CoV-2也是如此。病毒的清除最終產(chǎn)生了一個(gè)持續(xù)的T細(xì)胞庫，它將不同的T細(xì)胞受體(TCR)組合處理為與病毒相關(guān)的抗原，從而為同一病毒的繼發(fā)感染留下保護(hù)。通常，這些T細(xì)胞受到控制，不會(huì)攻擊人體組織。但在某些情況下，病毒感染導(dǎo)致免疫紊亂，引起自身免疫性疾病，這與外周耐受性紊亂有關(guān)。

基于這些知識(shí)，他們假設(shè)病毒突變可能產(chǎn)生新的抗原，模仿自身多肽，并在適當(dāng)?shù)难装Y微環(huán)境中引發(fā)自身免疫反應(yīng)，從而與不明原因肝炎的出現(xiàn)有關(guān)。

SARS-CoV-2 ORF1ab^A1061S替換增加了與人類PARP14的序列一致性，以及該突變體的流行病學(xué)特征。

為驗(yàn)證該假設(shè)，研究人員將SARS-CoV-2 原始毒株與人類參考基因組進(jìn)行全基因組比對(duì)。在所有比對(duì)的SARS-CoV-2蛋白中，只發(fā)現(xiàn)ORF1ab^1056-1173與人類PARP14中的一個(gè)序列PARP14^53-176（序列ID: 3Q6Z_A)具有較高的同源性。最相似的肽位于一個(gè)含有7個(gè)氨基酸殘基的基序中，在這段基序中，只發(fā)現(xiàn)了一個(gè)氨基酸差異ORF1ab^1061與PARP14^58。此外，PAPR14^62-75也與ORF1ab^1065-1078具有較高的一致性。

他們指出，自SARS-CoV-2第一個(gè)序列發(fā)布以來，病毒已經(jīng)歷了多次突變。SARS-CoV-2基因組中突變的積累將影響功能特性，并可能改變傳染性、疾病嚴(yán)重程度或與宿主免疫的相互作用。因此有理由推測(cè)，可能存在一些ORF1ab^1056-1062發(fā)生突變的SARS-CoV-2變異體，增加了和人類PARP14^53-59 (3Q6Z_A)的同源性。

為了驗(yàn)證這一假設(shè)，他們繼續(xù)下載了保存在GISAID (https://www.gisaid.org/)上的SARS-CoV-2變異體蛋白。對(duì)ORF1a蛋白的1055-1077段氨基酸序列進(jìn)行了序列分析。在所有SARS-CoV-2蛋白序列中(截至2022年5月10日，共有10541935條)，有170條在ORF1ab的1061位點(diǎn)存在丙氨酸(A)到絲氨酸(S)的替換。值得注意的是，這一改變使上述氨基酸序列與人類PARP14^53-59 (3Q6Z_A)相同。

進(jìn)一步分析顯示，SARS-CoV-2 ORF1ab^VVVNASN變異已在5大洲的15個(gè)國(guó)家被記錄，全球總體頻率為0.00161%。值得注意的是，與首次報(bào)道的不明原研究者們提出，這與首次報(bào)道不明原因肝炎病例一致，即SARS-CoV-2 ORF1ab^VVVNASN變異主要出現(xiàn)在英國(guó)(135)和美國(guó)(18)。

基于OFR1ab^A1061S替換的變異體序列分析。

研究人員繼續(xù)使用一種HLA結(jié)合預(yù)測(cè)工具(http://tools.iedb.org/mhcii/)，通過默認(rèn)的MHC-I分子陣列來預(yù)測(cè)肽結(jié)合能力，從而評(píng)估來自人類PARP14和SARS-CoV2 ORF1ab的高相似肽對(duì)HLA分子的結(jié)合潛力和使用重疊。

HLA也被稱為人類白細(xì)胞抗原，是編碼人主要組織相容性復(fù)合體（MHC）的基因復(fù)合體。MHC在不同細(xì)胞表面表達(dá)，對(duì)抗原提呈和免疫信號(hào)傳遞起關(guān)鍵作用，不僅控制著同種移植排斥反應(yīng)，更重要的是與機(jī)體免疫應(yīng)答、免疫調(diào)節(jié)及某些病理狀態(tài)的產(chǎn)生均密切相關(guān)。 

正如研究人員所料，他們發(fā)現(xiàn)人類PARP14中的VVNASNELK肽和ORF1ab^A1061S中的VVNASNVYK肽可以由相同的HLA-A*11:01分子提呈，具有相當(dāng)?shù)母哂H和力。重要的是，與原始毒株對(duì)應(yīng)肽相比，ORF1abA1061S突變顯示了該肽對(duì)HLA-A*11:01分子的結(jié)合能力增強(qiáng)。

研究稱，這些結(jié)果表明，具有高度序列同源性的自體多肽和病毒多肽可能由同一HLA分子提呈，這支持了HLA-A*11:01分子的特異性T細(xì)胞克隆可能被病毒多肽擬態(tài)交叉激活并引起自身免疫反應(yīng)。

研究人員在討論環(huán)節(jié)指出，這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)SARS-CoV-2 ORF1ab的突變可能導(dǎo)致病原體多肽與人類蛋白之間的一致性增加，為理解SARS-CoV-2相關(guān)自身免疫性疾病的主要原因提供了計(jì)算證據(jù)。也為新冠肺炎大流行背景下兒童不明原因肝炎的暴發(fā)提供了新的思路。

另外值得注意的是，他們提到，兒童外周耐受性處于建立狀態(tài)，SARS-CoV-2感染對(duì)系統(tǒng)和局部免疫微環(huán)境的干擾可能影響正常T細(xì)胞耐受的建立，這可能是這類不明原因肝炎通常在16周歲一下兒童身上出現(xiàn)的原因。在此基礎(chǔ)上，他們也預(yù)計(jì)，HLA基因分型可能有助于揭示肝炎的真正病因。

在討論的最后部分，他們結(jié)合目前全球確診超過5億人，以及上述提到的SARS-CoV-2 ORF1ab^VVVNASN變異的頻率，大致估計(jì)8334人(無論兒童還是成人)可能存在自身免疫性T細(xì)胞反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，也可能存在不明原因肝炎的風(fēng)險(xiǎn)。不過，他們也提醒，其他未知因素也可能加劇疾病的發(fā)病率和嚴(yán)重程度。

他們還提到，大多數(shù)帶有A1061S替換的變體屬于德爾塔（Delta）譜系，盡管當(dāng)下奧密克戎（Omicron）是全球主流毒株，但德爾塔突變株仍有部分病例。因此，這些位點(diǎn)的突變應(yīng)該仍應(yīng)引起高度關(guān)注。

研究最后強(qiáng)調(diào)，這項(xiàng)研究結(jié)果還只是初步的，目的只是探討SARS-CoV-2感染與兒童不明原因急性肝炎的可能聯(lián)系。為了進(jìn)一步明確不明原因肝炎的性質(zhì)，迫切需要對(duì)這一假說進(jìn)行進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。