北海道大学遗传病控制研究所的大冢亮助教和清野研一郎教授等人组成的研究团队,围绕新冠病毒(SARS-CoV-2)感染患者出现的强烈炎症状态发表了一篇综述论文,总结了科学家们最新的发现。
新冠病毒迅速蔓延到全球范围,现在正处于大流行状态。由于尚未开发出明确有效的治疗药物和疫苗,这种威胁人们生命的新传染病目前还没有收敛的迹象。部分新冠病毒感染症(COVID-19)患者的症状比较严重,甚至死亡。研究发现,重症患者血液中的炎症性细胞因子浓度非常高(导致细胞因子风暴)。这种特征与由自身免疫性疾病等引起的巨噬细胞活化综合征而出现的高细胞因子血症相似。
另外,感染新冠病毒后会在整个肺部引起剧烈的急性炎症,出现名为急性呼吸窘迫综合征的症状。严重时,这种呼吸系统症状会发展为全身性的细胞因子风暴(MAS),引起血管内凝血综合征,最终导致全身器官衰竭并造成死亡。过去已经有研究报告,血液中检测出高浓度的炎症性细胞因子时,使用抗体等的抗细胞因子疗法比较有效。因此,各国纷纷启动了抗细胞因子疗法的临床试验。已经有几家医疗机构报告,利用抗细胞因子疗法改善了危重COVID-19患者的预后,其有效性备受关注。
【研究成果】
大部分新冠患者都没有症状或者只有轻度的呼吸道症状,但大约20%的患者会发展为重度的肺功能障碍。另一方面,关于为何只有部分患者会重症化,目前尚不清楚其详细机制。
研究发现,新冠病毒经由特定的受体感染肺泡上皮细胞。随着病毒增加,感染的细胞受到损伤,并最终死亡。此时,死亡细胞释放的各种蛋白质会被肺部的巨噬细胞吸收,并诱导其活化。被激活的巨噬细胞产生吸引T细胞等其他免疫细胞的趋化因子,以及激活趋化因子的炎症性细胞因子,从而使免疫细胞向感染部位聚集并将其激活。另外,聚集的T细胞会释放各种炎症性细胞因子,巨噬细胞受此刺激后再次被激活,如此循环往复(图1)。
图1:感染SARS-CoV-2后引起细胞因子风暴(MAS)的机制
这样一来,源于新冠病毒感染和巨噬细胞活化的炎症反应逐渐被放大,最终发展为整个肺部的急性炎症状态。
MAS是全身性的过度炎症反应,传染病、恶性肿瘤或全身型幼年特发性关节炎等儿童风湿性疾病患者经常出现这种症状。研究发现,TNF-α、IL-6和IL-1β与MAS关系密切,因此,实施了靶向这些细胞因子的治疗。典型例子有人源化抗人IL-6受体单克隆抗体IL-6(托珠单抗)和重组人IL-1受体(阿那白滞素)等,有报告显示,由于新冠病毒的情况与MAS相似,这些细胞因子的浓度也比较高,因此尝试了同样的治疗方法。
中国科学技术大学的徐晓玲等人组成的研究团队报告,利用托珠单抗治疗后,新冠患者的炎症状态得到显著改善,也未出现明显的副作用,取得了良好的治疗效果。另外,接受托珠单抗治疗的21名患者有19名(相当于90%)在3周内出院。此外,在与中国一样出现大量感染者的意大利,布雷西亚大学的Paola Toniati等人的研究团队也针对100名COVID-19患者实施了托珠单抗治疗,其中70%以上的患者症状得到改善或者未进一步恶化。这些病例表明,抗IL6疗法有望取得效果。
同样位于意大利的圣拉斐尔生命健康大学的Giulio Cavalli等人的研究团队,利用阿那白滞素对36名患者实施了抗IL-1疗法。该研究团队还将阿那白滞素治疗组分为高用量组和低用量组两组,据报告,与仅利用标准治疗法(羟氯喹、洛匹那韦、利托那韦)的患者组相比,联用高剂量阿那白滞素的群组第三周的生存率显著提高。
论文信息
题目:Macrophage activation syndrome and COVID-19
期刊:Inflammation and Regeneration
DOI:10.1186/s41232-020-00131-w
文:JST客观日本编辑部