2019冠状病毒病的诊断和治疗思考

王栋 刘韶华 孙亚丽 孙同文

2019年12月,全球出现了由2019新型冠状病毒(2019 novel coronavirus 2,2019-nCoV)感染引起的肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19)[1],随着研究的不断深入,笔者对COVID-19的流行性病学特点、临床表现的认识也在不断提高。COVID-19的诊断和治疗也在这个过程中不断完善,本文主要就COVID-19发病机制的思考、COVID-19诊断变革的思考免疫治疗、COVID-19治疗方案的思考三方面进行阐述。

一、COVID-19发病机制的思考

2019-nCoV属于冠状病毒科,β冠状病毒属,和2003年引起暴发流行的严重急性呼吸综合征病毒(severe acute respiratory syndrome-coronavirus, SARS-CoV)属于同一支系,两者在核酸水平有79%的相似性[2]。与SARS-CoV相同,2019-nCoV同样以血管紧张素转换酶2(angiotensin converting enzyme, ACE2)作为受体。ACE2广泛分布于肺、心脏、肾脏、胃肠道等多个器官,这使得病毒有可能对多器官进行攻击,并导致其功能障碍[3]。

COVID-19死亡患者的尸检结果显示[4],危重型COVID-19患者的病理改变以肺部炎性病变为主,同时脾脏、淋巴结和血管等部位存在广泛炎性反应和坏死。呼吸道和肺泡上皮细胞大量表达ACE2[5],为2019-nCoV嗜肺组织的细胞分子学基础,当病毒侵入肺组织后,机体激活单核-巨噬细胞、自然杀伤细胞和补体系统,与CD4+T和CD8+T细胞协同清除病毒,细胞免疫在清除病毒过程中起主导作用,如在抗病毒的同时仅产生局限炎症反应,可避免产生自身免疫损伤,表现为轻型和普通型[6-7]。研究结果显示[8],COVID-19患者的T,B淋巴细胞和NK细胞计数显著降低,单核细胞、嗜酸细胞和嗜碱细胞比值下降。病理结果亦证实脾脏和淋巴结内CD4+T和CD8+T细胞数量减少,并可见组织变性与坏死[9]。淋巴细胞计数下降将导致机体对病毒清除能力下降,引起病毒的播散,引起淋巴细胞降低,形成恶性循环,促使病情进一步展。研究结果显示[10],COVID-19患者存在明显淋巴细胞减少,但血清中白介素6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)等促炎细胞因子水平显著增加,重症患者更高且持续时间更长。血清中大量的炎性细胞因子和趋化因子进一步招募活化炎性细胞,释放大量的细胞因子,从而形成细胞因子风暴,引起双肺弥漫性肺泡上皮细胞损伤,导致难以纠正的低氧血症和呼吸窘迫,以及肝脏、肾脏与心脏等多个脏器损伤,表现为重型和危重型[10]。

二、COVID-19诊断变革的思考

随着对COVID-19认识的不断深入,COVID-19的诊断标准也在逐渐的完善中。结合目前已有流行性病学研究[11],笔者发现很多确诊COVID-19的患者无流行病学接触史;其发病时最常见的症状除发热外,以呼吸道症状为主的患者可以占60%以上[11-13]。Guan等[14]对1 099例COVID-19患者的流行病学调查发现,对62例确诊患者粪便进行核酸检测中发现4例核酸检测阳性,而在另一组直肠拭子检测呈阳性的患者中,有4例在胃肠道、唾液或尿液中检测到核酸阳性。

基于目前对COVID-19流行病学的认识,《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行)》第五版诊疗方案[15]的诊断标准中临床表现增加了呼吸道症状,实验室检查中增加了对粪便核酸的检测,随后第六版诊疗方案[16]在确诊诊断中删除对病原学诊断标本的限制,即只要在鼻咽拭子、痰和其他下呼吸道分泌物、血液、粪便等标本中检测出2019-nCoV核酸就可确诊。

在《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行)》第五版诊疗[15]方案中对疑似患者的诊断将湖北省与湖北以外的省份进行了区分,且湖北省增加临床诊断标准(疑似患者加肺炎影像学特征)。主要是考虑到确诊主要依赖于病原学核酸检测,然而由于受多方面因素的影响,造成目前核酸检测结果存在高概率假阴性,且目前核酸检测时间相对较长。为了患者能及早按照确诊患者接受规范治疗,进一步提高救治成功率,落实党中央国务院提出的“应收尽收,应治尽治”的原则。经过国家和广大医务工作者的不懈努力,湖北地区对疑似患者的收治基本上达到了“应收尽收”,因此在最新的第六版诊疗方案中[16],诊断标准取消了湖北省和湖北以外其他省份的区别,统一分为“疑似患者”和“确诊患者”两类,取消了专门针对湖北的临床诊断患者。

三、COVID-19治疗方案的思考

(一)抗病毒治疗

目前尚无对2019-nCoV有效的抗病毒药物,鉴于此次2019-nCoV与SARS-CoV有75%～80%的相同核苷酸序列,且都属于包膜病毒[17]。对SARS-CoV有效的抗病毒药物对我们寻找抗2019-nCoV药物有提示作用。

笔者整理了有关SARS-CoV治疗的研究成果:(1)利巴韦林抗病毒能力较弱,可与干扰素、HIV-1蛋白酶抑制剂等其他抗病毒药物联合使用[18],利巴韦林类似物相比于利巴韦林具有更强的抗病毒活性[19]。(2)干扰素可减轻冠状病毒感染严重程度并缩短持续时间,在接触病毒前1 d和前3 d给予鼻内干扰素喷雾剂可保护志愿者免受冠状病毒感染[20]。提高干扰素直接抗病毒作用的一种可能是与其他抗病毒药物联合使用[21]。(3)HIV-1蛋白酶抑制剂确定具有抗SARS-CoV活性并已在临床上使用[18],HIV-1蛋白酶抑制剂可能与SARS-CoV主要蛋白酶的活性位点结合[22]；洛匹那韦、利托那韦、奈菲那韦可抑制SARS-CoV的复制[23-24],早期应用洛匹那韦、利托那韦对于严重急性呼吸综合征(severe acute respiratory syndrome coronavirus,SARS)的治疗有一定优势,利巴韦林与HIV-1蛋白酶抑制剂的结合可协同提高抗病毒效力[25]。(4)一氧化氮(nitric oxide,NO)具有抗DNA病毒和部分RNA病毒能力[26],NO对SARS-CoV复制早期阶段有抑制作用[27]。一项临床试验表明[28],NO可能对SARS患者有益。(5)钙蛋白酶抑制剂具有抗病毒作用,并可能抑制由SARS引起的细胞凋亡[29]。

总体来说,各种抗病毒药物是否对SARS和COVID-19的治疗有效性存在较大争议,证据级别有待提高,抗病毒药之间联合使用的效果仍有较大争议[30-32]。目前缺乏高质量随机对照研究的证据支持特异性抗2019-nCoV药物治疗COVID-19。近期研究结果表明[33],一种新型核酸类似物药物瑞得西韦可能有效,中国科学院武汉病毒研究所证明[33],瑞得西韦和磷酸氯喹在Vero E6细胞上能有效抑制2019-nCoV的复制,但仍需要临床试验以确定其安全性及疗效[34]。系统评价显示[35],洛匹那韦/利托那韦抗冠状病毒的效果主要体现于早期应用,可降低患者病死率和减少糖皮质激素用量。但若错过了早期治疗窗,晚期应用则其并无显著疗效。阿比多尔是血凝素抑制剂,作用机制主要是通过激活体内2,5-寡聚腺苷酸合成酶(抗病毒蛋白),特异性抑制病毒脂质囊膜与宿主细胞膜的接触、黏附及融合,并阻断病毒基因穿入细胞核,从而抑制病毒DNA和RNA合成,阿比多尔对多种呼吸道病毒有抑制作用,包括有包膜和无包膜病毒,RNA和 DNA病毒,PH依赖和不依赖性病毒。目前已有不少研究结果显示[36],阿比多尔在体外对SARS-CoV及中东呼吸综合征冠状病毒(middle east respiratory syndrome coronavirus,MERS-CoV)等冠状病毒有一定的抑制活性。目前尚缺乏特效抗病毒药物,根据近期的临床研究成果,磷酸氯喹、阿比多尔对2019-nCoV的有一定的疗效[37]。国家卫健委第六版诊疗方案[16]将阿比多尔加入到治疗方案,同时建议利巴韦林与α-干扰素或洛匹那韦/利托那韦联合应用;第八版诊疗方案中[38]明确不推荐单独使用洛匹那韦/利托那韦和利巴韦林,不推荐使用羟氯喹或联合使用阿奇霉素,α-干扰素、利巴韦林(建议与干扰素或洛匹那韦/利托那韦联合应用)、磷酸氯喹、阿比多尔可继续试用,在临床应用中进一步评价疗效及不良反应、禁忌症以及与其他药物的相互作用等问题。不建议同时应用3种及以上抗病毒药物。

(二)免疫治疗

进入宿主细胞是病毒有效感染发生的第一步。目前公认的病毒入胞方式主要有三种:膜融合、胞吞及基因注射[39]。2019-nCoV的入胞方式与SARS-CoV相同,是由病毒包膜蛋白介导[40-41]。Lei等[42]重组了新的ACE2-Ig融合蛋白,该蛋白在体外与SARS-CoV和2019-nCoV的受体具有高亲和力,且在体外能有效中和SARS-CoV和2019-nCoV,从而阻止病毒感染细胞,对2019-nCoV的治疗有潜在的作用。研究结果表明[43],抗肿瘤药物苏尼替尼和厄洛替尼通过抑制AP2相关蛋白激酶1(AP2-associated protein kinase 1,AKK1)从而抑制2019-nCoV受体ACE2,来抑制病毒对细胞的感染。动物实验表明[22],鼻内analphavirus疫苗接种可诱导气道记忆CD4+T细胞应答,从而保护小鼠免受冠状病毒致命性攻击。最新的尸检报告显示[4],COVID-19的病理学特征与SARS和MERS冠状病毒感染的病理学特征非常相似。其外周血中CD4+和CD8+T细胞计数显著降低,而这些细胞活化分子HLA-DR和CD38比例显著升高,外周血的分析结果表明[4],T细胞的过度激活,一定程度上导致患者的严重免疫损伤。2013年我国一项多中心、单盲、RCT研究(ETASS研究),评估了胸腺肽α1对重症脓毒症患者28 d病死率和免疫功能的作用,该研究共入组361严重脓毒症患者,结果显示胸腺肽α1显著调节细胞因子水平,改善患者免疫功能,提高患者生存率[44]。恢复期血浆治疗目前研究还存在争议,既往研究结果表明[45],恢复期血浆治疗能够降低重症甲型流感及SARS-CoV感染患者的病死率。然而，van Griensven等[20]用恢复期血浆治疗Ebola病毒感染者,与常规治疗组相比,恢复期血浆治疗组生存率并未明显的改善。临床观察恢复期血浆对COVID-19有一定的治疗效果,中国临床实验注册中心已有恢复期血浆治疗的临床试验注册。同时对于重型和危重型COVID-19治疗专家共识[46]和第八版诊疗方案中[38],建议对于病情进展较快、重型和危重型患者给予康复者血浆治疗。

免疫球蛋白用于治疗感染性疾病已经有一个多世纪的历史,如用于预防移植后巨细胞病毒感染的免疫球蛋白、高危人群水痘暴露后预防的水痘带状免疫球蛋白。多中心回顾性研究结果显示[47],免疫球蛋白能显著降低危重型患者28 d病死率,降低炎症反应,改善部分脏器功能;早期应用免疫球蛋白(入院≤7 d),大剂量(>15 g/d)可显著降低危重症患者60 d病死率。第八版诊疗方案[38]中明确推荐静注COVID-19人免疫球蛋白应用于病情进展较快的普通型和重型患者。

重组人源化抗人IL-6受体单克隆抗体-托珠单抗,可用于治疗细胞因子释放综合征、类风湿关节炎和系统性幼年特发性关节炎,有报道称其在Castleman病中也发挥了特殊作用[48]。研究结果表明[13],COVID-19患者血浆炎性细胞因子处于较高水平,其中就包括IL-6,且其表达水平高低与疾病的严重程度及其进展相关。IL-6是导致氧肺弥散功能受损关键的细胞因子之一,因此,IL-6拮抗剂可能对COVID-19患者的治疗有益。国内一项单中心研究结果显示[49],接受托珠单抗治疗的COVID-19患者肺部实变、氧合情况均有明显改善。一项临床试验结果显示[50],与安慰剂组相比托珠单抗组对COVID-19患者无呼吸机中位天数、病死率无改善作用。目前尚无高质量证据表明托珠单抗对COVID-19患者治疗有益,故在第八版诊疗方案[38]中仅建议有双肺广泛病变者及重型患者,且实验室检测IL-6水平升高者可以试用。

(三)抗炎治疗

目前,尚无高质量的证据表明全身性皮质类固醇激素治疗病毒性肺炎或ARDS有效。关于皮质类固醇治疗社区获得性肺炎荟萃分析显示[51],糖皮质激素的短期治疗是安全的,可以降低ARDS的发病风险,缩短社区获得性肺炎患者的病程。该研究共纳入9项随机对照研究1 667名患者和6项队列研究4 095名患者。一项回顾性研究报道了309名患有MERS-CoV的重症患者,皮质类固醇组与对照组相比,并没有改善患者90 d病死率[52]。另一项针对流感患者的综述表明[53],接受皮质类固醇激素治疗的患者病死率反而增加。且在其他结局中,重症监护病房的住院时间增加,继发性细菌或真菌感染的发生率也有所提高。没有明确的证据表明2019-nCoV感染的患者可以从皮质类固醇治疗中受益,反而更有可能从这类疗法中受害[54]。近期一项多中心随机对照试验结果显示[49],与未接受呼吸支持的COVID-19患者相比接受呼吸支持治疗的患者中,使用地塞米松可降低28 d病死率。目前有关皮质类固醇激素治疗冠状病毒感染的疗效研究存在争议,应在严格适应症情况下谨慎使用。建议对于氧合指标进行性恶化、影像学进展迅速、机体炎症反应过度激活状态的患者,酌情短期内使用糖皮质激素[38]。

(四)合并脓毒症/脓毒症休克治疗

研究发现[11],在确诊感染2019-nCoV的患者中,接受重症监护比例为32%,重症患者多合并脓毒症及脓毒症休克[55]。有研究推算其合并脓毒症病死率为16.7%,其中脓毒症休克占脓毒症的30.6%[12]。另一项回顾性研究中脓毒症病死率达33.3%,脓毒症休克占脓毒症12.1%[13]。进行及时、有效、安全的支持治疗是对脓毒症和脓毒症休克患者治疗的基石。

临床前的研究表明[56],间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)可以改善脓毒症起核心作用的病理生理过程,并降低器官衰竭和死亡的发生率。2018年McIntyre等[56]在MSCs治疗脓毒症休克的安全性和耐受性Ⅰ期临床试验结果发现MSCs对于脓毒症休克患者是安全的。同年中国Ⅰ期临床试验研究结果表明[57],MSCs对脓毒症休克的治疗是安全的,且耐受性良好。

2017年一项单中心观察研究结果表明[58],联合使用高剂量氢化可的松、维生素C和硫胺素(hydrocortisone、vitaminc、thiamine，HAT)与常规治疗组相比可显著降低脓毒症休克病死率(联合治疗的病死率为8.5%,对照组为40.4%)。Wald 等[59]研究发现，在儿童脓毒性休克中使用HAT可降低病死率,HAT组死亡风险比为0.3(95%CI: 0.1～0.9)。已有大量的研究结果表明[59-61],单独应用维生素C或硫胺素可以降低脓毒症和脓毒症休克患者SOFA评分、炎症因子水平、升压药用量、复苏时间和机械通气天数。目前尚缺乏高等级证据证明单独应用维生素C或HAT可以改善脓毒症患者预后。武汉大学中南医院的彭志勇教授团队,正在进行大剂量维生素C对COVID-19的治疗效果的临床试验。

脓毒症免疫调理治疗临床研究协作组研究结果表明[62],胸腺肽α1联合乌司他丁与对照组相比可以显著降低严重脓毒症患者的病死率(28 d病死率为25.1%∶ 38.3%)。一项多中心随机对照研究显示纳入122名严重脓毒症患者随机给予乌司他丁和安慰剂治疗,结果显示乌司他丁组可以显著降低患者28 d病死率(20.3%∶7.3%)[63]。

(五)血液净化治疗

临床/病理观察、动物模型和实验室研究发现[11, 64],2019-nCoV感染人体引起的一系列病理生理改变,除与病毒直接引起靶细胞损伤有关外,还可能和人体免疫系统对病毒感染过度反应从而产生大量的炎性细胞因子相关[2,11]。当2019-nCoV入侵人体后,人体免疫系统启动免疫应激机制,免疫细胞在清除2019-nCoV同时释放促炎细胞因子和趋化因子,招募活化更多免疫细胞释放大量的细胞因子,形成一个正反馈环即细胞因子风暴。血浆细胞因子大量产生,可以使病情危重患者快速进展为ARDS和感染性休克,进而导致多器官功能衰竭[3,12]。因此,对于危重患者出现“细胞因子风暴”状态者,可考虑应用体外血液净化治疗[38]。

(六)中药治疗

COVID-19属于中医“疫”病范畴,病因是疫疠病邪。中医具有整体观与辨证施治的优势,对疫病在悠久历史长河中积累了一系列行之有效的治疗方法。中药是古代治疗瘟疫的主要手段。例如连花清瘟胶囊、疏风解毒胶囊、清热止咳颗粒等,临床相关研究验证其在抗击COVID-19中的实际价值,不仅具有广谱抗病毒作用,且安全性良好[65]。《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行)》第8版中[38],成方制剂与中药处方对COVID-19患者的应用,如清肺排毒汤[36]等都被应用于临床,且取得良好的临床疗效。一项多中心临床研究结果显示[66],联合应用连花清瘟胶囊可显著提高COVID-19临床症状的改善率,肺部影像学病变得到了明显改善,症状的持续时间明显缩短。本方组成中,金银花、连翘、甘草、黄芩、玄参、桔梗、淡竹叶、柴胡等多种药材提取有效成分具有抗流感病毒或呼吸道合胞病毒作用[66-67]。目前研究结果表明,中药在COVID-19治疗中具有的巨大潜力。

四、展望

随着对COVID-19认识的不断深入,其诊断和治疗方案也在不断的完善中,笔者参考目前已有的研究对COVID-19诊断的变化原因进行了阐述,可以看出诊断标准的变化是随着对疾病认识程度和环境背景而变化的。

目前尚缺乏高质量的证据表明糖皮质激素对COVID-19治疗有效,但根据最近COVID-19尸检结果,死者双肺明显的肺细胞脱落、肺水肿和透明膜形成,符合急性呼吸窘迫综合征的病理表现[4],根据目前病理结果,适当应用糖皮质激素或许对患者的治疗有益。

合并脓毒症/脓毒症休克治疗,除了现有的诊疗方法外,笔者回顾了目前有关对治疗脓毒症和脓毒症休克有效的临床研究。尽管目前尚未有MSCs有效性评价的证据,但临床前动物研究结果显示了其对脓毒症治疗是安全有效的,且目前已有两项评价MSCs有效性的临床研究在美国临床研究中心注册。在尚缺乏对COVID-19有效的治疗手段的现阶段,MSCs不失为一种可供选择的治疗手段;现有证据显示[59-61],HAT疗法具有降低脓毒症和脓毒症休克病死率的潜力,且目前在美国临床研究中心注册的18项HAT治疗脓毒症和脓毒症休克的研究,其中有3项已完成临床招募。在现有治疗手段的基础上,把HAT疗法放到COVID-19辅助治疗中或许会取得很好的临床疗效。乌司他丁治疗中国脓毒症和脓毒症休克的多中心、随机、双盲、临床研究正在进行。基于目前的研究,在COVID-19的治疗中可以加用乌司他丁,或许可以更好的降低重症患者的病死率。

除了上述的治疗方案以外,COVID-19的治疗还有很多,例如中医药及中医辨证施治、肠道微生态制剂等。截止到2月21日在中国临床研究注册中心注册的有关COVID-19治疗方法达114项,科研团队对COVID-19提出的全方位的治疗策略,为COVID-19的治疗提供了希望。

利益冲突:所有作者声明不存在利益冲突