COVID-19對全球健康構成了巨大威脅。但是,目前並沒有特定的抗病毒藥物可用於治療。其中,恢復患者血漿(CP)在搶救重症患者中取得顯著成效。近日,我國學者Kai Duan等在國際頂級期刊PANS上發表論文,文章系統介紹恢復患者血漿救治10例重症患者的過程與結果。
血漿療法——暗夜中的曙光
血漿療法是一種經典的免疫療法。一個世紀以來,一直被用於許多傳染病的預防和治療。在過去的二十年中,血漿療法在SARS,MERS和H1N1流感治療上都取得了良好的療效且安全性良好。以往研究顯示,血漿療法治療SARS死亡率顯著降低[1]。也有研究顯示血漿療法不能提高感染高伊波拉病毒患者的存活率,這可能是由於缺乏中和抗體滴定的數據導致的[2]。由於SARS,MERS和COVID-19的病毒學和臨床特徵相似,血漿療法可能是COVID-19治療的一種有效的方法,為進一步評價血漿療法治療COVID-19患者的臨床療效和潛在的風險,研究者研究了金銀潭醫院等三所醫院10例重症新冠肺炎患者的治療過程及結果。
從2020年1月23日到2020年2月19日,研究共納入了10例重症新冠肺炎患者(6名男性和4名女性),中位年齡為52.5歲,(患者基本資料見表1)。
表1:患者基本資料
該研究中,沒有患者直接接觸華南海鮮批發市場。從症狀發作到入院時間和血漿治療的中位時間分別為6 d和16.5 d。發病時最常見的症狀是發燒(10例患者中的7例),咳嗽(8例)和呼吸急促(8例),而較少見的症狀包括有痰(5例),胸痛(2例),腹瀉(2例),噁心嘔吐(2例),頭痛(1例)和喉嚨痛(1例)。四名患者患有潛在的慢性疾病,包括心血管和/或腦血管疾病和原發性高血壓。患者合併感染時使用抗菌或抗真菌治療(表2)。
表2:患者的其他治療和用藥
實驗室指標與臨床症狀雙改善 核酸檢測全轉陰
研究通過使用最近分離的病毒株,通過噬菌斑評價SARS-CoV的-2的中和活性。在來自40例康復的COVID-19患者的第一批血漿樣本中,有39個抗體滴度超過1:160,而只有一個抗體滴度為1:32。這一結果為血漿療法治療重症患者的臨床試驗奠定了基礎。
1. 改善臨床症狀
血漿輸注後1-3內,10例患者的症狀,特別是發燒,咳嗽,呼吸急促和胸痛均消失或明顯改善。在進行血漿治療之前,三名患者接受了機械通氣,三名接受了高流量鼻導管給氧,兩名接受了常規的低流量鼻導管給氧。經血漿輸注後,有2例患者從機械通氣轉為使用高流量鼻插管,一名患者停用了高流量鼻插管。此外,在一名接受常規鼻導管給氧治療的患者中,連續給氧轉為間歇性給氧。
2.胸部CT檢查肺部病變減輕
根據胸部CT,所有患者在血漿輸注後均顯示出不同程度的肺部病變吸收。患者9和患者10的代表性胸部CT圖像
如圖1所示。
患者9是一名49歲的女性,發病後1天(dpoi)入院,表現出最明顯的肺部影像改善。在10 dpoi時,輸注了一劑200 mL的恢復患者血漿。SARS-CoV-2 RNA在12 dpoi時轉為陰性。與7 dpoi的結果相比,在13 dpoi的CT圖像上,大量浸潤和磨玻璃狀病變衰減或消失了,肺功能更好。患者10是一名50歲的男性,3 dpoi入院,並於20 dpoi輸注了200 mL 恢復患者血漿。他的胸部CT在入院時表現為大量浸潤和磨玻璃狀,在恢復患者血漿輸注後5 d開始顯示出肺部病變逐漸吸收。SARS-CoV-2 RNA在25 dpoi時變為陰性。
圖1.兩名患者的胸部CT。
(A)2月9日(7 dpoi)的血漿輸注(10 dpoi)之前獲得的患者9的胸部CT,表現為毛玻璃樣混濁,密度不均,累及雙肺。心臟陰影輪廓不清楚。病變靠近胸膜。(B)2月15日(13 dpoi)拍攝的患者9的CT圖像顯示,CP輸注後雙側毛玻璃混濁被吸收。(C)在血漿輸注(20dpoi)之前的2月8日(19dpoi)獲得了患者10的胸部CT。兩個肺的亮度均逐漸降低,並且在兩個肺中均觀察到多個高密度陰影。(D)2月18日(29 dpoi)的10位患者的胸部CT顯示,CP輸注後這些病變得到了改善。
3.改善常規實驗室標準和肺功能
淋巴細胞減少是新冠肺炎患者重要臨床表現之一,而恢復期有改善的趨勢。研究納入的10例患者中有7例顯示淋巴細胞計數增加。總膽紅素(治療前後中位數:12.40μmol/ L與13.98μmol/ L)基本保持不變,除了患者1明顯增加(圖2)。在我們的試驗中,大多數患者進一步測量發現,SaO 2升高(中位數為93.00%VS 96.00%),這表明肺功能已恢復。儘管提供了最大程度的支持治療和抗病毒藥物,但這種時間關係還是很明顯的。
圖2:所有患者實驗室參數的動態變化。水平虛線表示參考值範圍。SaO 2,氧合血紅蛋白飽和;TBIL,總膽紅素;ALT,丙氨酸轉氨酶;AST,天冬氨酸轉氨酶;lym,淋巴細胞計數。
關於其他實驗室檢查,與血漿治療前相比,指示炎症和肝功能障礙的參數均有所改善。這些包括C反應蛋白(CRP)(治療前後中位數:55.98 mg / L vs18.13 mg / L),丙氨酸氨基轉移酶(治療前後中位數:42.00 U / L vs. 34.30 U / L)和天冬氨酸氨基轉移酶(治療前後中位數:38.10 U / L L vs.30.30 U / L)(表3)。
表3:血漿輸注前後實驗室參數的比較
值得注意的是,患者1,一名46歲的男性,8 dpoi住院,恢復得非常快,實驗室檢查結果大大改善。入院時他接受了抗病毒藥物(阿比多爾和利巴韋林)治療和高流量鼻導管。10 dpoi機械通氣,以提供重症監護支持。在11 dpoi進行血漿輸注。在12 dpoi時,SARS-CoV-2測試轉為陰性,CRP從65.04 mg / L急劇降低至23.57 mg / L,SaO 2從86%升高至90%(圖3)。血漿輸注後2 d暫停機械給氧。在15 dpoi時,觀察到淋巴細胞計數穩定增加和氨糖酶水平下降,表明免疫學和肝功能得到改善。
圖3:患者1中實驗室參數的變化。x軸表示血漿輸注後的天數。水平虛線表示參考值範圍。
4.中和抗體滴度與SARS-CoV-2 RNA水平
中和抗體滴度用來衡量某種抗體(antibody)識別特定抗原決定部位(epitope)所需要的最低濃度(也即最大稀釋度)。一般表示仍能產生陽性結果的最大稀釋度。
該研究確定了除一名患者(患者2)以外的所有患者在血漿輸注前後的中和抗體滴度(表4)。血漿輸注後,五名患者的中和抗體滴度增加,四名患者保持相同水平。通過RT-PCR測定的SARS-CoV-2 RNA,血漿輸注前七例為陽性,三例為陰性。值得注意的是,血漿輸注後,第2天有3例患者,第3天3例患者和第6天1例患者
SARS-CoV-2 RNA降至檢測不到的水平。這些結果支持血漿對血清SARS-CoV-2的中和作用。
表4:CP治療前後血清中和抗體滴度和SARS-CoV-2 RNA載量的比較
5.與常規治療效果差異
研究通過從同一家醫院接受治療的隊列中隨機選擇10例患者,並根據年齡,性別和疾病嚴重程度與本研究中的10例患者進行匹配,組成一個對照組。血漿治療組與對照組之間的基線特徵無顯著差異,而兩組的臨床結局不同:血漿治療組中3例出院,7例病情好轉並準備出院,對照組中有6例處於穩定狀態,有1例症狀有所改善,而3例死亡(P <0.001)。
6.血漿療法的安全性
本研究中,血漿輸注後病人未發現嚴重的不良反應,2例患者面部微紅。
經驗總結,血漿輸注成功的關鍵是什麼?
新冠病毒患者體內的新冠病毒的快速複製會導致肺泡中的促炎細胞因子升高甚至是細胞因子風暴,從而導致急性肺損傷和急性呼吸窘迫症候群(ARDS)。本研究中所有患者在血漿輸注後,氧飽和度和淋巴細胞計數的增加,肝功能和CRP改善,血清SARS-CoV-2 RNA陰性。結果表明,恢復患者中包含的抗體可減輕免疫系統的過度反應和炎症。
根據初步結果,研究者表示,對於嚴重的COVID-19患者,血漿治療可能是一種容易獲得且安全的挽救方案。但是,值得一提的是,如本試驗中的患者9和10所示,肺部病變的吸收通常滯後於臨床症狀的改善。
研究者表示,與血漿治療成功與否相關的關鍵因素之一是中和抗體的效價。
一項針對MERS-CoV感染的小樣本研究表明,中和抗體滴度應超過1:80才能達到有效的療效[3],找到具有高水平中和抗體的合格供體是先決條件。曹等研究[4]表明,在疾病發生後4個月,針對SARS-CoV的特異性中和抗體水平逐漸降低,在病後36個月時,分別達到25.6%(IgG)和16.1%(中和抗體),甚至無法檢測。來自受MERS-CoV感染的患者和暴露的醫護人員的一項研究表明,MERS-CoV IgG血清抗體滴度在3個月內迅速下降[5]。這些研究表明,中和抗體可能只代表短暫的體液免疫反應,且近期康復患者的血漿應更有效。在本研究中,所有供體血漿中和抗體滴度高於1:640,供體的中位年齡低於接受者(42.0歲VS 52.5歲)。在調查的9例病例中,5例患者的中和抗體滴度在2 d內增至1:640,而4例患者的中和抗體滴度保持相同。因此,COVID-19中血漿的抗體滴度似乎高於治療MERS患者的抗體滴度(1:80)[3]。
第二個關鍵因素是治療時間點。
以往研究顯示,在14 dpoi之前接受血漿的SARS患者中觀察到更好的治療結果(58.3%對15.6%;P <0.01),突出了及時搶救治療的重要性[6]。該研究中,在14 dpoi之前接受血漿輸注的三名患者(患者1、2和9)均顯示淋巴細胞計數快速增加且CRP降低,並且CT顯示肺部病變明顯吸收。在14 dpoi後接受CP輸血的患者表現出的改善效果要小得多,例如患者10。但是,SARS-CoV-2病毒動態尚不清楚,因此未來需要確定最佳輸血時間點。
在本研究中,未觀察到嚴重的不良反應。血漿輸注的風險之一是潛在病原體的傳播。本研究採用亞甲基藍光法滅活潛在的殘留病毒並儘可能保持中和抗體的活性,該方法比紫外線(UV)光要好得多[7]。據報導,接受血漿治療的一名伊波拉病毒病女性與輸血相關的急性肺損傷[8]。儘管在接受血漿輸注的普通人群中這種情況很少見,但這種特殊的不良反應值得注意,特別是在遭受嚴重肺損傷的危重患者中。血漿治療中另一個值得一提的罕見風險是抗體依賴性增強作用(Antibody-dependentenhancement,ADE),指抗體協助病毒進入靶細胞,提高感染率。在體外SARS-CoV感染中也可以發現這種特殊的感染增強作用。在我們的患者中未觀察到肺損傷和感染增強,這可能是由於中和抗體水平高,及時輸血和適當的血漿量所致。
血漿療法的前景
雖然本研究存在一些局限性。首先,除了給患者進行血漿輸注外,患者還接受其他標準護理。所有患者均接受了抗病毒治療,儘管所用藥物的療效不確定,但不能排除這些抗病毒劑可能有助於患者康復或與血漿的治療效果具有協同作用的可能性。此外,一些患者接受了糖皮質激素治療,這可能會干擾免疫反應並延遲病毒清除。
第二,從症狀發作到血漿輸注的中位時間為16.5 d(11.0 d至19.3 d)。儘管尚不清楚自然史期間的病毒血症動力學,但SARS-CoV-2 RNA減少與CP治療之間的關係以及中和抗體的最佳濃度和治療方案,應該進一步澄清。第三,未研究治療期間細胞因子的動態變化。
儘管如此,該試驗的初步結果還是很好的。在治療重症COVID-19患者中,其潛在的治療效果和較低的風險能改善臨床結局。血漿治療的最佳劑量和治療時間點以及明確的臨床益處,需要在隨機臨床研究中進一步研究。
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[8]M. Mora-Rillo et al.; La Paz-Carlos III University Hospital Isolation Unit, Acute respiratory distress syndrome after convalescent plasma use: Treatment of a patient with Ebola virus disease contracted in Madrid, Spain. Lancet Respir. Med. 3, 554–562 (2015).
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