由由转化基因组学研究所（TGen）领导的一项国际研究的结果表明，SARS-CoV-2利用了预先存在的肺部疾病患者的基因变化。研究结果表明，慢性肺部疾病患者的气道做好了被COVID-19病毒感染的"预备工作"，带来了更严重的症状、更差的预后和更大的死亡可能性。
这项研究今天发表在《自然-通讯》上，它详细介绍了慢性肺部疾病引起的各种细胞分子构成的基因变化，包括衬托肺部和气道的上皮细胞。该研究详细说明了这些变化如何帮助使SARS-CoV-2（引起COVID-19的病毒）进入人体，进行复制并引发失控的免疫反应，使肺部充满液体，并经常导致患者需要呼吸机和长时间住院治疗。
研究小组利用单细胞RNA测序技术，从各种数据库中拼出了611398个细胞的遗传密码，这些细胞既代表了健康（对照）肺部，也代表了慢性肺部疾病的患者。测序和分析使研究人员能够确定可能导致COVID-19结果恶化的分子特征。
TGen综合癌症基因组学部副教授、该研究的资深作者之一Nicholas Banovich博士说："我们的结果表明，慢性肺部疾病患者在分子上更容易受到SARS-CoV-2感染。"Banovich博士是人类细胞图谱肺部生物网络的主要参与者，该网络的几十名成员代表全球80多个机构，也为这项研究做出了贡献。
此外，老年、男性、吸烟以及高血压、肥胖和糖尿病等合并症，都是COVID-19的风险因素，而慢性肺部疾病，如慢性阻塞性肺病（COPD）、间质性肺病（ILD），尤其是特发性肺纤维化（IPF），是肺部组织的渐进性结疤和僵化，都会使COVID-19的风险加剧。
范德比尔特大学医学中心医学和细胞与发育生物学副教授、医学博士Jonathan Kropski说："在大流行的早期，人们就认识到慢性肺部疾病患者患严重COVID-19的风险特别高，而我们的目标是深入了解造成这种情况的细胞和分子变化，"他是该研究的共同第一作者。
肺部细胞和免疫细胞的变化
研究人员特别搜索了AT2细胞（一种主要的肺上皮细胞类型）的变化，重点关注与COVID-19相关的细胞途径和基因表达水平。他们建立了一个 "病毒进入得分"，即与SARS-CoV-2相关的所有基因的综合得分，并发现慢性肺部疾病患者的细胞得分更高。
他们还探索了免疫细胞的变化，发现了与过度炎症和持续细胞因子产生有关的基因表达失调，这是严重SARS-CoV-2感染的两个标志性症状。COVID-19患者中所谓的细胞因子风暴释放出一连串的免疫细胞，淹没了肺部，造成严重的器官损伤。
该研究的主要作者之一、Banovich博士实验室的博士后Linh Bui博士说："免疫细胞的基因变化，特别是被称为T细胞的特化白细胞，可能会削弱病人对病毒感染的免疫反应，导致慢性肺部疾病患者出现严重疾病和不良后果的风险更高。我们的数据表明，被慢性疾病破坏的肺部在分子和细胞水平上的免疫微环境可能造成COVID-19重症病例。