Enlarged Coronavirus cells on a dark backdrop.

COVID-19 연구

Overview

COVID-19 의 글로벌 팬데믹이 계속 진행되는 동안 BD Biosciences는 COVID-19 발병에 대한 이해도를 높이고, 궁극적으로 COVID-19에 대처하는데 중요한 연구를 묵묵히 뒷받침해왔습니다. BD Biosciences는 여러분의 파트너로서 COVID-19 연구에 필요한 tool과 지원을 제공하기 위해 그 어느 때보다 최선을 다하고 있습니다. 우리는 COVID-19 연구의 다음 영역에서 발견을 용이하게 하기 위해 포괄적 인 연구 도구 포트폴리오를 제공합니다. 다음과 같은 분야에서 연구를 지원하기 위해 당사는 포괄적인 연구 tool 포트폴리오를 제공합니다.

바이러스 면역반응
Cytokine 분석
백신연구
바이오마커 및 치료제

BD Biosciences의 솔루션과 이러한 솔루션이 COVID-19 연구에 어떻게 적용되는지 본 사이트에서 확인해보세요. 이 페이지에서 언급된 모든 제품은 IVD 및 연구용으로 모두 사용가능한 복합 기능 유세포 분석기인 BD FACSLyric™ Flow Cytometer만 제외하고 모두 연구용입니다.

제품 가용성, BD 운영 및 비즈니스 연속성 계획을 포함한 BD 의 전반적인 COVID-19 대응 노력에 대한 정보는 bd.com/COVID-19에서 확인 가능합니다.

SARS-CoV-2의 생물학

COVID-19 또는 2019 년 코로나바이러스 질환은 SARS-CoV-2 바이러스(중증 급성 호흡기 증후군 코로나 바이러스 2)에 의해 발생합니다. SARS-CoV-2는 코로나바이러스 계열에 속하는 신종 바이러스로 감기에 영향을 미치는 균주와 SARS 및 MERS와 관련된 바이러스를 포함합니다. 2003 년 사스 발병을 일으킨 코로나바이러스와 유전적으로 관련이 있습니다.

SARS-CoV-2는 Coronaviridae 계열의 enveloped single-stranded RNA 바이러스입니다. 게놈은 감염, 복제 및 virion assembly 과정에 관련된 29 개의 단백질을 암호화합니다. 바이러스의 주요 구조 단백질에는 스파이크(S) 당단백질, 외피(E) 단백질 및 매트릭스(M) 막 횡단 당단백질이 포함됩니다.¹ 초기 감염은 ACE-2 수용체가 풍부한 비강 상피세포에서 발생하는 것으로 여겨집니다. 바이러스 진입은 또한 TMPRSS2의 cathepsin B/L 활성 및 protease 활성에 따라 달라집니다. 이 수용체는 호흡기 및 위장관의 상피세포 전체에 분포되어 있습니다. SARS-CoV-2의 S 단백질은 세포 수용체 결합, 막 융합 및 헤마글루티닌 활성을 가능하게 합니다. S 단백질은 게놈에서 가장 가변적인 영역인 수용체 결합 도메인(RBD)을 포함합니다. RBD는 인간 angiotensin-converting 효소 2(ACE-2)와 결합하여 세포 내 이입에 의해 인간 세포에서 바이러스 흡수를 시작합니다. E 및 M 단백질은 바이러스 envelop 형성을 위해 협력합니다.¹

SARS-CoV-2 는 세포에 들어가기 전에 ACE-2와 같은 표면 수용체를 인식하고 결합해야 합니다. 거기에서 성공적인 바이러스 감염 및 복제가 일어나도록 연속적인 event가 발생합니다. ²SARS-CoV-2의 수명주기에는 다음과 같은 과정이 포함됩니다.

SARS-CoV-2는 ACE-2 수용체에 결합합니다.
SARS-CoV-2가 흡수됩니다.
SARS-CoV-2 가 소포와 융합되고 바이러스 RNA가 방출됩니다.
SARS-CoV-2 RNA가 단백질로 변환됩니다.
New SARS-CoV-2 virion이 조립됩니다.
New SARS-CoV-2 virion이 방출됩니다.

SARS-CoV-2에 대한 면역반응 유형

SARS-CoV-2 감염은 숙주 면역계로부터 여러 단계의 반응을 유도합니다.

NK cell, 대식세포 활성화, multinucleated giant cell 형성과 함께 선천면역체계에 의한 1차 방어
전염증성 cytokine 및 chemokine 활성화
항원제시세포가 SARS-CoV-2 항원을 삼켜서 처리
T helper cell이 SARS-CoV-2 항원에 의해 활성화
Cytotoxic T cell 및 B cell은 T helper cell에 의해 활성화
SARS-CoV-2에 대한 면역학적 memory 형성

면역체계가 면역 반응을 제대로 하지 못하게 되면 심각한 형태의COVID-19가 발생합니다.

COVID-19 질환에서 설명되는 주요 3단계

Viremia 단계
급성(폐렴)기
복구단계

중증 형태의SARS-CoV-2 유도COVID-19는 cytokine storm 증후군, hypercytokinemia 또는 cytokine release syndrome 으로도 알려진 전염증성 cytokine(e.g., IL-6, Il-2, GM-CSF) 방출 증가와 관련이 있으며, 1형 인터페론(IFN-Is) 생성이 약화됩니다.^{3, 4}

참고문헌	샘플크기	비교연구	면역학적 변화
Wang F, et al. The laboratory tests and host immunity of COVID-19 patients with different severity of illness. JCI Insight. 2020 May;5(10):e137799. doi: 10.1172/jci.insight.137799	COVID‑19 환자 65명	매우 중증 vs 중증 vs 중등도 환자	Total lymphocytes, total CD4+ and CD8+ T cells, B cells (absolute count) Total T cells, CD4+ cells (%); CD45RA+ Naïve Tregs (%) CD4+ CD28+ and CD8+ CD28+ T cells (%) CD86+ dendritic cells (%) CD4+ CD45RO+ memory T cells (%) HLA-DR+ activated CD4+ and CD8+ T cells (%) NK cells (%) PD-1+ exhausted CD4+ and CD8+ T cells (%) CD4+ and CD8+ T cells producing IFN-γ(%) Serum amounts of IL-6 and IL-10 (pg/mL)
Chen G, et al. Clinical and immunological features of severe and moderate coronavirus disease 2019. J Clin Invest. 2020 May;130(5):2620-2629. doi: 10.1172/JCI137244	COVID‑19 환자 21명	중증 vs 중등도 환자	Total lymphocytes, CD4+ and CD8+ T cells (absolute count) Total B cells (%) CD45RA+ naïve Tregs (%) CD4+ T cells producing IFN-γ (%) Serum amounts of IL-6, IL-10, TNF, IL-2R (pg/mL)
Qin C, et al. Dysregulation of immune response in patients with coronavirus 2019 (COVID-19) in Wuhan, China. Clin Infect Dis. 2020 Jul;71(15):762-768. doi: 10.1093/cid/ciaa248	COVID‑19 환자 452명	중증 vs 중등도 환자	Total lymphocytes, total T cells, CD4+ T cells (absolute count) CD4+ cells (%) CD4+ CD45RA+ naïve T cells (%) CD8+ CD28+ cells (%) Tregs (%) CD4+ CD45RO+ memory T cells (%) Serum amounts of TNF, IL-2R, IL-10, IL-6, IL-8 (pg/mL)
Zheng M, et al. Functional exhaustion of antiviral lymphocytes in COVID-19 patients. Cell Mol Immunol. 2020 May;17(5):533-535. doi: 10.1038/s41423-020-0402-2	COVID‑19 환자 68명	중증 vs 중등도 환자	Total lymphocytes, CD8+ T cells and NK cells (absolute count) CD8+ T cells and NK cells expressing CD107a (%) CD8+ T cells and NK cells producing GZMB, IFN-γ, IL-2 and TNF (%) NKG2A+ exhausted CD8+ T cells and NK cells (%)
Zheng H, et al. Elevated exhaustion levels and reduced functional diversity of T cells in peripheral blood may predict severe progression in COVID-19 patients. Cell Mol Immunol. 2020 May;17(5):541-543. doi: 10.1038/s41423-020-0401-3	6 건강한 사람 control 16 COVID‑19 환자	중증 vs 중등도 환자 vs 건강한 사람	CD4+ T cells producing IFN-α or TNF (%) Polyfunctional CD8+ T cells producing IFN-γ, IL-2 and TNF (%) HLA-DR+ activated CD8+ T cells (%) PD-1+ CTLA-4+ TIGIT+ exhausted CD8+ T cells (%)
Zhou Y, et al. Pathogenic T cells and inflammatory monocytes incite inflammatory storm in severe COVID-19 patients. Natl Sci Rev. 2020 June;7(6):998-1002. doi: 10.1093/nsr/nwaa041	COVID‑19 환자 33명	중환자실 치료 vs 중환자실 치료 받지 않음	Total T cells, CD4+ and CD8+ T cells, monocytes, NK cells (absolute count) PD-1+TIM-3+ exhausted CD4+ and CD8+ T cells (%) CD4+ T cells producing IL-6 and GM-CSF (%) CD14+CD16+ monocytes producing IL-6 and GM-CSF (%)
Diao B, et al. Reduction and functional exhaustion of T cells in patients with coronavirus disease 2019 (COVID-19). Front Immunol. May 2020. doi: 10.3389/fimmu.2020.00827	건강한 피험자 40명 COVID‑19 환자 522명	중환자실 치료 vs 중환자실 치료 받지 않음	Total T cells, CD4+ and CD8+ T cells (absolute count) PD-1+ exhausted CD4+ and CD8+ T cells (%) Serum amounts of IL-6, IL-10, TNF (pg/mL)
Giamarellos-Bourboulis EJ, et al. Complex immune dysregulation in COVID-19 patients with severe respiratory failure. Cell Host Microbe. 2020 June;27(6):992-1000.e3. doi: 10.1016/j.chom.2020.04.009	COVID‑19 환자 54명	대식세포 활성화 증후군 vs 조절 장애 면역 반응 vs 중간 면역 반응	Total CD4+ and CD8+ T cells, NK and B cells (absolute count) HLA-DR expression on monocytes (absolute number of molecules/cell) Neutrophils and macrophages (absolute count) Serum amounts of IL-6 (pg/mL)
De Biasi S, et al. Marked T cell activation, senescence, exhaustion and skewing towards TH17 in patients with COVID-19 pneumonia. Nat Commun. 2020 July;11(1):3434. doi: 10.1038/s41467-020-17292-4	건강한 피험자 20명 COVID‑19 환자 21명	COVID‑19 환자 vs 건강한 피험자	CD8+ naïve and central memory T cells (%) CD4+ and CD8+ TEMRA (%) HLA-DR+ CD38+ activated CD4+ and CD8+ T cells (%) PD-1+ CD57+ exhausted/senescent CD4+ and CD8+ T cells (%) Naïve Tregs (%) CD4+ and CD8+ T cells expressing CD107a (%) CD8+ T cells producing IL-2 or IL-17 (%) CD4+ T cells producing IL-2, IFN-α , TNF or IL-17 (%) Polyfunctional CD4+ T cells producing IL-2 and IL-17 (%) Serum amounts of CXCL6, IFN-γ, Galectin-1, -3, -9, IL-1α, IL-4, IL-6, IL-7, IL-8, IL-10, IL-15, IL-17, MICA, MIP-2 (CXCL2), CCL2, CCL3, CCL4, TNF (pg/mL)
Maucourant C, et al. Natural killer cell immunotypes related to COVID-19 disease severity. Sci Immunol. 2020 August;5(50). doi: 10.1126/sciimmunol.abd6832	COVID-19 환자 27명	중증 vs 중등도 환자	Total NK cells, CD56bright and CD56dim NK cells (absolute count) Ki67+ activated NK cells (%) CD57+NKG2C+ adaptive NK cells (%)
Mathew D, et al. Deep immune profiling of COVID-19 patients reveals distinct immunotypes with therapeutic implications. Science. 2020 July;6508(369). doi: 10.1126/science.abc8511	건강한 공여자 60명 회복한 공여자 36명 COVID-19 환자 125명	COVID-19환자 vs 회복한 공여자 vs 건강한 공여자	T cells, CD4+ and CD8+ T cells (%) CD8+ effector memory RA T cells (%) CD4+ effector memory T cells (%) Ki67+ HLA-DR+ CD38+ activated CD4+ and CD8+ T cells (%) Activated circulating Tfh cells (%) CD27+CD38+ plasmablasts (%) Memory B cells (%)
Sanchez-Cerillo I, et al. COVID-19 severity associates with pulmonary redistribution of CD1c+ DC and inflammatory transitional and nonclassical monocytes. J Clin Invest. 2020 August;140335. doi: 10.1172/JCI140335	건강한 공여자 22명, COVID-19 환자 66먕	중대 vs 중증 vs 경증 vs 건강한 사람	CD123+ plasmacytoid DCs (%) CD141+ conventional DCs (%) CD1c conventional DCs (%) Classical and nonclassical monocytes (%)
Kuri-Cervantes L, et al. Comprehensive mapping of immune perturbations associated with severe COVID-19. Sci Immunol. 2020 Jul;5(49):eabd7114. doi: 10.1126/sciimmunol.abd7114	건강한 공여자 12명, 회복한 공여자 7명, COVID-19 환자 27명	중증 vs 중등도 vs 회복 vs 건강한 사람	CD4+ and CD8+ T cells, dendritic cells, CD56bright and CD56dim NK cells, MAIT cells and innate lymphoid cells (%) CD21+ CD27+ B cells (%) Neutrophiles, granulocytes and monocytes (%) HLA-DR+ CD38+ activated CD4+ and CD8+ T cells (%) CD27+CD38+ plasmablasts (%) Perforin+ granzyme+ cytotoxic CD8+ T cells (%) PD-1+ CD4+ T cells (%) CD21- CD27- B cells (%)

기술	응용분야	설명
Flow cytometry	Immunophenotyping	Human naïve, memory, effector T cell의 면역 표현형 특성화를 위한 건조 항체 cocktail	제품설명 보기
		Human regulatory T cell의 면역 표현형 특성화를 위한 건조 항체 cocktail	제품설명 보기
		Human monocytes 의 면역 표현형 특성화를 위한 건조 항체 cocktail	제품설명 보기
		T cell exhaustion과 관련된 marker의 평가	데이터 시트 다운로드
		CD4+ T helper cells, Tregs, T follicular helper cell의 면역 표현형 특성화	데이터 시트 다운로드
		Polyfunctional T cells의 면역 표현형 및 기능적 특성화	데이터 시트 다운로드
		인간 NK cell의 면역표현형 특성화	웨비나 보기
		인간 NK cell의 면역표현형 특성화	데이터 시트 다운로드
		인간 B cell의 면역표현형 특성화	데이터 시트 다운로드
		Murine dendritic cell의 면역표현형 특성화	데이터 시트 다운로드
		주요 인간 immune cell lineage 광범위한 면역표현형 특성화	데이터 시트 다운로드
		주요 murine immune cell lineage의 광범위한 면역 표현형 특성화	데이터 시트 다운로드
	기능적 assays	CD8+ T cell 활성화 평가를 위한 proliferation, degranulation 및 intracellular cytokine 분석	데이터 시트 다운로드
		NK cell cytotoxicity를 평가하기 위한 apoptosis, degranulation 및 intracellular cytokine 분석	데이터 시트 다운로드
		Toll-like Receptor agonist에 대한 human dendritic cell에 대한 반응을 평가하기 위한 intracellular cytokine 분석	데이터 시트 다운로드
		BD^® Cytometric Bead Array (CBA)을 이용한 활성화된 T cell에 의해 생성된 Th1/Th2/Th17 cytokines 정량화	데이터 시트 다운로드
Cell sorting 및 single-cell multiomics	세포 특성화 심화 및 cell signature 발견	만성적으로 자극된 human T cell의 면역표현형 및 분자 특성 식별	과학적 포스터 다운로드
		만성적으로 자극된 human T cell의 면역표현형 및 분자 특성 식별	웨비나 보기
		Human innate lymphoid cell subset을 정의하는 cell signature 발견 및 확인 워크플로우	데이터 시트 다운로드
			웨비나 보기
		인간 regulatory T cell의 심층 특성화	데이터 시트 다운로드

연구분야	연구 응용분야	제품 솔루션
바이러스 면역반응	인간 전혈에서 naïve 및 다른 memory T cell의 식별	BD Horizon™ Dri Memory T Cell*
	인간 전혈에서 naïve 및 다른 effector regulatory T cell의 식별	BD Horizon™ Dri Treg Cell*
	인간 전혈에서 classical (M1), intermediate(M2) 및 nonclassical (M3) 단핵구subset 식별	BD Horizon™ Dri MonoSet Panel*
	인간 면역세포 표현형과 관련된 표적 인간 면역 유전자 panel (399 개 유전자)	BD Rhapsody™ Human Immune Response Panel
	마우스 면역 세포 표현형과 관련된 표적 마우스 면역 유전자 panel (397 개 유전자)	BD Rhapsody™ Mouse Immune Response Panel
	T cell biology와 관련된 표적화된 인간 T cell 유전자 panel (259 개 유전자)	BD Rhapsody™ Human T-Cell Expression Panel
	전체 전사체 분석 (WTA)을 통해 샘플에서 가장 차별적으로 발현되는 유전자를 구분할 수 있습니다. WTA 데이터는 세포 유형 식별 및 관심 샘플에 맞는 표적 panel을 구성하는데 사용할 수 있습니다.	BD Rhapsody™ WTA Reagent Kit 4 Pack
Cytokine 분석	혈청, 혈장 및 세포 배양 상청액 샘플에서 인간 cytokine을 측정하기위한 cytometric bead array	BD^® CBA Human Inflammatory Cytokine Kit BD^® CBA Human Th1/Th2 Cytokine Kit BD^® CBA Human Th1/Th2 Cytokine Kit II BD^® CBA Human Th1/Th2/Th17 Cytokine Kit
Vaccine Research Biomarkers Therapeutics	관심대상 샘플에서 T 및 B cell 측정	Validated V(D)J CDR3 protocol that works with BD Rhapsody™ Targeted Panels, BD^® Single-Cell Multiplexing Kit, and BD^® AbSeq Antibodies

연구분야	연구 응용분야	권장하는 연구용 panel
바이러스 면역반응	다른 memory T cell subset 에서 multiple T cell 억제 수용체의 발현 평가 (PD-1, TIM-3, LAG-3, CTLA-4, BTLA, TIGIT)	T Cell Exhaustion Panel
		Marker	Dye	Clone	Cat. No.
		CD3	PerCP-Cy5.5	UCHT1	560835
		CD4	APC-R700	RPA-T4	564975
		CD8	APC-H7	SK1	560179
		CD45RA	BV650	HI100	563963
		CD197 (CCR7)	FITC	150503	561271
		CD95	BV480	DX2	746675
		TIGIT	BV421	741182	747844
		CD152 (CTLA-4)	PE	BNI3	555853
		CD223 (LAG-3)	Alexa Fluor™ 647	T47-530	565716
		CD272 (BTLA)	BV605	J168-540	743986
		CD279 (PD-1)	PE-Cy7	EH12.1	561272
		CD366 (TIM-3)	BV786	7D3	742857
	Identification of T helper cell (Th) subsets (Th1, Th2, Th17, Th22), follicular T helper cell (Tfh) subsets, regulatory T cell (Treg) subsets, and follicular regulatory T cell (Tfr) subsets	T Cell Subset Panel
		Marker	Dye	Clone	Cat. No
		Live/Dead	7-AAD	N/A	559925
		CD3	Alexa Fluor™ 700	UCHT1	557943
		CD4	APC-H7	SK3	641398
		CD45RA	BV605	HI100	562886
		CD127	BV711	HIL-7R-M21	563165
		CD25	BB515	2A3	564467
		CD183 (CXCR3)	PE-Cy7	1C6/CXCR3	560831
		CD185 (CXCR5)	BV480	RF8B2	566142
		CD194 (CCR4)	BV421	1G1	562579
		CD196 (CCR6)	BV786	11A9	563704
		CD294 (CRTH2)	PE	BM16	563665
		CCR10	APC	1B5	564771

세포유형	CD8⁺ Cytotoxic T Lymphocytes (CTLs)	CD8⁺ Exhausted CTLs	CD4⁺ Th1	CD4⁺ Th17	CD4⁺ Tfh	CD4⁺ Tregs
주요기능	바이러스에 감염된 세포 살해	활성화 되었지만 cytotoxic activity 상실	Cell-mediated 반응 촉진	호중구 및 대식세포 모집 강화	항원특이 B cell의 발달과 항체생산 조절	면역조절
대상 병원체	바이러스 및 일부 세포 내 병원체		세포 내 병원체	세포 외 병원체
세포 외 marker	CD8	CD279 (PD-1) CD152 (CTLA-4) CD223 (LAG-3) CD366 (TIM-3) TIGIT CD159a (NKG2A)	CD4 CD183 (CXCR3)	CD4 CD196 (CCR6)	CD4 CD185 (CXCR5)	CD4 CD25
분화 Cytokines			IFN-γ IL-2 IL-12	TGF-β IL-6 IL-1 IL-21 IL-23	IL-12 IL-6	TGF-β IL-12
Hallmark Cytokines	IFN-γ TNF IL-2		IFN-γ TNF IL-2	IL-17A IL-17F IL-21 TNF	IL-21	TGF-β IL-10
Transcription 요인	T-bet Eomes	IRF4	T-bet Stat1 Stat6	RORγt	Bcl-6 MAF	FoxP3 Smad3 Stat5

Target	APC	FITC	PE	Activating Reagents
CD107A	641581
CD2/CD2R				340366
CD28/CD49d Costimulatory Reagent				347690
IFN-γ	341117	340449	340452
IL-13			340508
IL-1ra			340525
IL-1α		340513	340514
IL-1β		340515	340516
IL-2	341116	340448	340450
IL-4			340451
IL-6		340526	340527
IL-8		340509	340510
TNF-α	340534	340511	340512

COVID-19 연구

Overview

SARS-CoV-2의 생물학

SARS-CoV-2에 대한 면역반응 유형

SARS-CoV-2 감염은 숙주 면역계로부터 여러 단계의 반응을 유도합니다.

COVID-19 질환에서 설명되는 주요 3단계

참고문헌

COVID-19 연구를 위한 과학적 리소스

COVID-19에 대한 면역반응

COVID-19 연구를 위한 multicolor flow cytometry panels

COVID-19와 싸우기 위한 면역체계 감시

연구 하이라이트

응용분야 데이터

유세포 분석

형광 활성화cell sorting

Single-Cell Multiomics

COVID-19 연구를 위한 시약 솔루션

최적화 panel, kit, assays

Immunophenotyping 및 Cell Sorting

Cytokine 반응

BD FastImmune™ Cytokine Detection System

BD® Cytometric Bead Array (CBA)

ELISAs

BD® AbSeq Antibodies

참고문헌

COVID-19 연구를 위한 장비 솔루션

Cell Analyzers

BD FACSymphony™

BD FACSLyric™

BD FACSCelesta™

Cell Sorters

BD FACSymphony™ S6

BD FACSMelody™

BD FACSAria™ Fusion

Single-Cell Multiomics

BD Rhapsody™ Single-Cell Analysis System

참고문헌

데이터 분석

Flow Cytometry 분석

RNA-Seq Analysis

BD Cares

BD Assurity Linc™ Remote Systems Management Software

BD Assurity Linc™ Remote Services를 통해 원격 장비 진단 및 서비스 가용성 진단

원격 장비교육 및 문제해결

현장 지원

교육

기간 한정 스페셜 오퍼

BD^® Cytometric Bead Array (CBA)

BD^® AbSeq Antibodies