研究结果可以解释为什么年幼的孩子很少因COVID-19而病得很重

通常，婴幼儿很少出现严重或持久的COVID-19病例。而那些几乎总是患有其他严重医疗问题的人。

并不是说孩子不会被感染。他们确实如此。在美国，超过 90% 的 4 岁及以下儿童以前或当前感染 SARS-CoV-2（导致这种呼吸道感染的冠状病毒）检测呈阳性。

然而，尽管 5 岁以下儿童约占美国人口的 6%，但他们占该国 COVID-19 死亡人数的不到 0.1%。

研究人员打算找出原因。

斯坦福大学微生物学和免疫学以及病理学教授Bali Pulendran博士说：“对于几乎所有传染病，最脆弱的人群都处于年龄的极端 – 非常年轻和非常年老的人，”斯坦福大学微生物学和免疫学以及病理学教授Bali Pulendran博士说，“但是对于COVID-19，年轻人幸免于难，而老年人则绝对没有。这一直是一个谜。

关于幼儿对SARS-CoV-2的非凡适应能力，可能的解释比比皆是。它们的细胞表面似乎含有较少的SARS-CoV-2受体。与成年人相比，他们最近接触良性冠状病毒的情况更多（后者不太倾向于在日托环境中互相粘住对方的玩具或互相打喷嚏），增强了对新来者的免疫力。

这些和其他假设都有证据。但是，COVID-19神秘姿势的大部分解决方案可能存在于小孩的鼻子里。

偶然性和系统免疫学

2019年，美国国立卫生研究院向辛辛那提儿童医院医疗中心拨款，由儿科教授Mary Allen Staat博士领导，用于研究婴儿首次接触流感的免疫反应。这个想法是经常从婴儿身上抽鼻拭子和抽血，并绘制他们在感染之前，期间和之后的免疫反应状态。

作为美国领先的生物医学研究资助实体，美国国立卫生研究院非常清楚斯坦福医学院在“系统免疫学”方面的实力：使用基因组学、表观基因组学、蛋白质组学、代谢组学和几乎所有你能想到的其他“组学”来了解基因、细胞和那些被称为“人”的高度复杂的生物体如何对感染做出反应。因此，辛辛那提儿童医院的研究人员与斯坦福免疫，移植和感染研究所的联合主任Pulendran合作，并与ITI主任Mark Davis博士合作，他是系统生物学的领先从业者。

然后是大流行和封锁。在这种隔离中，流感病例断崖式下降，而 COVID-19 开始激增。

科学家们转向了一项关于儿童COVID-19的研究。Florian Wimmers博士当时是Pulendran实验室的博士后，他的同事掌握了从54名在2岁之前感染SARS-CoV-2的婴儿以及在整个观察期内检测呈阴性的其他27名儿童身上收集的鼻腔和血液样本。为了进行比较，研究人员从几十个成年人那里获得了类似的样本。

研究中所有受感染的儿童最多都有轻微症状。

“我们迫切希望找到有严重症状的孩子，”普伦德兰说。“我们要求辛辛那提儿童的合作者向我们发送患有严重疾病的儿童的样本。尽管他们尽力尝试，但在他们收集这些样本的四年中，他们无法从患有严重感染的孩子身上找到样本。

主要发现

在Pulendran领导的一项 研究中，他和斯坦福医学院和其他几个机构的同事发现了婴儿和成人之间的明显差异。

在感染SARS-CoV-2的成年人的血液中，SARS特异性抗体水平迅速上升到强劲的峰值，然后急剧下降，在六个月内下降了10倍。

婴儿针对SARS-CoV-2的血源性抗体在应对SARS-CoV-2感染时向上飙升的速度稍慢。但与成年人形成鲜明对比的是，他们的抗体水平从未下降 – 他们要么在高水平稳定，要么在整个300天的观察期内不断上升，最终与高峰期的成年人相媲美。

“在任何情况下，我们都没有看到下降，”Pulendran说。“这完全出乎意料。”

他指出，孩子们的抗体往往有点窄谱：对原始入侵变种非常有效，但对其他SARS-CoV-2变种的保护较少。

另一个区别：在即使是轻度 COVID-19 病例的成年人的血液中，许多促进炎症的信号蛋白的水平也会大幅增加，这些蛋白以前被证明与更严重的症状有关。在受感染的儿童血液中，没有看到这种增加。

然而，在孩子们的鼻子里，这是另一回事。

“在鼻腔的粘膜中，我们看到了很多这些非常促进炎症的蛋白质，”Pulendran说。其中有一种叫做α-干扰素，它具有关闭感染细胞中病毒复制的显着诀窍。

孩子们的血液中也不存在，但在他们鼻子的粘膜中相对丰富，是一种召唤暴徒的免疫分子：也就是说，它招募被称为中性粒细胞的通用免疫细胞伙伴到该地区。

受感染婴儿血液中发生的事情与鼻子中发生的事情之间的这种巨大的总体二分法向Pulendran表明，“病毒可能在鼻道中被扼杀在萌芽状态”，鼻道对SARS-CoV-2感染具有快速，令人惊讶的有效免疫反应，并拒绝病毒成为其传播到肺部的发射台。

Pulendran 想看看这种鼻腔魔力是否超越了 COVID-19——他现在正在与辛辛那提儿童医院小组合作研究流感和其他病毒。他怀疑他的COVID-19发现可能不会直接转化为其他呼吸道感染。毕竟，孩子们会患上严重的呼吸道合胞病毒（RSV）和流感。

“每种病原体都有自己的特点，”他说。

但是，他补充说，“如果我们确实确定了婴儿对COVID-19的抵抗力的来源，我们应该利用它。

例如，Pulendran设想一种鼻喷雾剂，可以每隔几个月给予一次，以刺激成人的上呼吸道具有与婴儿常规相同的免疫反应能力，并防止病毒站稳脚跟。

“我们能否设计一种 COVID-19 疫苗或现有疫苗的添加剂，以诱导成人鼻子粘膜免疫力的提高，就像婴儿自然发生的那样？我们不知道，“他说。

“你可以说我们正处于这项研究的起步阶段。

图宾根大学的一名研究人员为这项研究做出了贡献。

该研究得到了美国国立卫生研究院（赠款R01 AI048638，U19 AI057266和U19 AI167903），比尔和梅琳达盖茨基金会，开放慈善事业以及Violetta L. Horton和Soffer捐赠基金的支持。