美國時間20日，賓州大學(U Penn)佩雷爾曼醫學院(Perelman School of Medicine)的研究團隊發現，患者罹患敗血症與新冠肺炎(COVID-19)時，紅血球會與游離DNA(cell-free DNA)結合，帶上細菌或寄生蟲的DNA，而誘導巨噬細胞(macrophages)吞噬紅血球，紅血球因此離開血液循環而造成貧血，這是首次揭開重症患者發生急性貧血的機制。該研究發表於《Science Translational Medicine》。
 
研究人員表示，以往並不清楚敗血症、外傷、新冠肺炎、細菌感染或寄生蟲感染引起急性發炎性貧血(Acute inflammatory anemia)的原因，這次的研究揭開了重症患者產生急性貧血的機制。
 
研究人員研究了50名敗血症患者、100名新冠肺炎患者的紅血球，發現在疾病發生期間，患者紅血球表面的類鐸受體第九型(Toll-like receptor 9, TLR9)蛋白表現量增加。
 
類鐸受體(Toll-like receptor, TLRS)是哺乳類免疫系統中，宿主細胞用來偵測外來病原菌入侵之重要感測器，TLR9已經被證實能夠識別來自細菌、病毒DNA或是人工合成之含未甲基化相鄰胞嘧啶和鳥嘌呤雙核苷酸(cytosine-phosphate-guanosine, CpG)。
 
研究發現，當紅血球與過多的游離DNA結合時，紅血球會失去正常結構型態，結構變化也使TLR9與DNA結合的區域露出更多，進而結合更多的DNA，最終導致人體無法辨識，而誘導巨噬細胞來吞噬紅血球，使其脫離血液循環，不僅會造成貧血，也會激活未感染器官的免疫反應，進而產生炎症。
 
研究人員也嘗試將結合CpG DNA的紅血球注射進入小鼠體內，數小時後，這些紅血球便被小鼠體內的免疫細胞吞噬，且干擾素(IFN-γ)與IL-6濃度顯著增加，顯示觸發了先天性免疫反應。
 
未來可運用這項新機制的發現，開發阻斷紅血球上TLR9受體的標靶藥物，為自體免疫疾病、傳染病及急性貧血相關的一系列發炎性疾病的標靶療法打開新大門。
 
賓州大學醫學系助理教授Nilam Mangalmurti表示，目前當加護病房的患者出現貧血時，標準護理方法是為他們輸血，但是輸血會提高急性肺損傷或死亡的風險。若透過這項新機制的發現，就能找到無須輸血就能治療急性發炎性貧血的療法。
 
此外，這項新機制的發現也對診斷有所貢獻，例如，醫師可從重症患者身上取紅血球，針對其結合的DNA進行定序，便能準確確認病原體的種類，找到相對應的抗生素療法。
 
目前，Mangalmurti團隊正在驗證，是否這項機制可用於診斷重症患者所感染的病原體，以及寄生蟲感染所造成的貧血是否與這項機制相同。
 
參考資料：https://www.sciencedaily.com/releases/2021/10/211020150401.htm
 
論文：DOI：10.1126 / scitranslmed.abj1008
 
(編譯/李林璦)