平息炎症风暴,保护COVID-19的肺部

医学院的教职员工制定了减少呼吸机需求的策略

一分钟读

特邀撰稿人2020年4月15日

如果COVID-19是一场大火,那么被称为“细胞因子风暴”的炎症破坏性循环就像海啸一样,助长了大火,同时将村庄的其他部分夷为平地。

感染者的免疫系统为对抗COVID-19而释放的大量炎症分子可能导致一种称为急性呼吸窘迫综合征的疾病ARDS这种疾病会导致严重的肺部损伤,并阻止氧气到达身体的其他部位。缺氧会损害重要器官,包括肾脏、大脑和循环系统,最终可能导致多器官衰竭导致休克和死亡。

旨在阻断COVID-19患者ARDS进展的临床试验正在全国各地迅速出现。这些试验正在使用新的药物或重新利用现有的药物来治疗其他疾病,例如国家试验的类风湿关节炎疗法最近开始招募病人在加州大学安舒茨分校、丹佛健康中心和美国各地的其他网站。

在最近的研讨会上医学系,来自医学院讨论了抗击COVID-19炎症风暴的方法。病例报告会的嘉宾是Ivor S. Douglas,医学博士,华盛顿大学医学教授肺科学与重症监护医学部“,丹佛健康医疗中心的部门主管;梅塞德斯·林康,博士,教授免疫学与微生物学系“,;查尔斯·迪纳雷洛,医学博士,杰出的医学教授传染病科

IL-6:严重疾病的前兆?

林孔发现了细胞因子风暴中的一个关键角色:一种被称为白细胞介素-6 (IL-6)的炎症分子。这种细胞因子是由感染冠状病毒的肺上皮细胞产生的。感染的细胞越多,产生的IL-6就越多。一些早期研究表明,IL-6可能在严重的COVID-19疾病中发挥作用。

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林孔说:“在医院里,患有严重COVID-19的患者血液中的IL-6水平高于没有严重疾病的患者,需要呼吸机的患者血液中的IL-6水平高于不需要呼吸机的患者。”她指出,IL-6水平高的患者出现呼吸衰竭的可能性高出22倍。“IL-6确实存在于严重疾病中,但目前我们不知道它是原因还是后果。”

细胞因子风暴涉及许多不同的分子。那么IL-6在哪里呢?

这很复杂,但迪纳雷洛说,当肺部的细胞被新型冠状病毒感染并死亡时,它们会触发骨髓产生新的免疫细胞。这些细胞到达肺部对感染做出反应,但最终引发了一个破坏性的循环,其中IL-6等炎症分子放大了更多炎症分子的产生。

人体内IL-6的含量可能会影响他们感染COVID-19的情况。林孔说,女性的IL-6水平往往低于男性;这可能导致男性死于COVID-19的比例接近2比1。林孔说,老年人的白细胞介素-6水平也较高。

中国研究的早期结果显示,使用一种被批准用于治疗类风湿性关节炎的药物阻断IL-6R有希望。在一项研究中,接受tocilizumab(一种干扰IL-6R的疗法)治疗的患者,发烧情况迅速改善,对额外氧气的需求减少。这些结果最近在包括美国在内的其他国家的轶事病例中得到了证实。

尽管这些结果很有希望,但林孔指出:“虽然令人兴奋,但我们必须谨慎对待这些早期结果,因为这些研究是在没有其他治疗方案或安慰剂的情况下进行比较的。我们需要正式的试验来比较IL-6R靶向药物与其他药物或目前的护理标准。”好消息是,FDA已经批准了罗氏公司针对COVID-19的tocilizumab III期临床试验。FDA还在评估其他IL-6R阻滞剂用于治疗COVID-19的试验。

预测COVID-19严重程度的遗传线索

与COVID-19相关的一个关键问题是疾病严重程度的广泛范围。“一对夫妇中的两个人同时接触到这种病毒,其中一人会患上更严重的疾病。为什么?”林康问道。

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患者的基因可能会提供一些线索。在人类中负责制造IL-6和IL-6R蛋白的基因中已经记录了几种变异。林孔说,大约20%的人有导致IL-6产生减少的基因变异。她建议,这些患者在应对COVID-19时发生ARDS的风险可能较低。这种基因变异在非裔美国人中相当罕见,在一些研究中不到1%,林孔指出,这可能是这些患者因COVID-19而非正常死亡的原因之一。

一小部分人,只有10-15%,在IL-6R中有基因变异,导致产生更多的受体。林孔说,这种变异可能会增加COVID-19发生急性呼吸窘迫综合征等严重并发症的风险。

其他治疗方案即将出现

迪纳雷洛说,针对IL-6只是针对细胞因子风暴的一种方法。如果IL-6是炎症反应的肌肉,Dinarello指出一种叫做NRLP3的蛋白质是主导者。“NRLP3驱动了细胞因子风暴,”他说。一种叫做dapansutrile的痛风药物可以有效地打击NRLP3。迪纳雷洛说,dapansutrile最好的特点之一是它的给药方式——COVID-19患者在入院前在家口服一片。

迪纳雷洛说:“我个人认为,预防COVID-19急性呼吸综合征的最好方法是尽早治疗患者,从一开始就防止细胞因子风暴的发生。”

以前的治疗模式没有帮助

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ARDS不仅仅是由COVID-19引起的问题;它可以在其他事件中发生,如细菌感染、险些溺水和吸入烟雾或化学烟雾。作为一名临床科学家,道格拉斯有治疗ARDS患者的经验。但他说,由COVID-19引起的ARDS患者通常具有与其他原因引起的ARDS不同的临床特征。由COVID-19引起的ARDS需要不同的药物,改变生物学读数,并需要对使用呼吸机的患者进行特殊考虑。

道格拉斯指出,临床医生现有的ARDS治疗模式受到了COVID-19的严重挑战,“这凸显了我们现有的治疗方法在这种疾病中的局限性。”

客座撰稿人:肖娜·马修斯是一名自由职业者,专注于科学和医疗保健。

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