心肌炎

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干细胞疗法显著改善新冠重症患者预后, [复制链接]

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新型冠状病*(CoronaVirusDisease,COVID-19)是一种RNA病*,其名称解释为:CO代表冠状(Cornona),VI代表病*(Virus),D代表疾病(Disease),19则因为疾病爆发于年。与此同时,国际病*分类委员会声明,将新型冠状病*命名为“SARS-CoV-2”(SevereAcuteRespiratorySyndromeCoronavirus2);并认定这种病*是SARS冠状病*的姊妹病*;能够感染不同年龄的人群,并且导致高危人群出现严重急性呼吸综合征。

全球大流行的病*,让人恐慌,让人束手无策。对于新冠肺炎,从干细胞治疗到疫苗研制,全球的科研工作者都在紧锣密鼓的展开工作;干细胞强大的免疫调节能力使其有望成为新冠肺炎的有效治疗方案,这为人类带来了新希望。

发表在柳叶刀上的研究也显示,重症监护室中的新冠肺炎重症患者血浆细胞因子水平显著升高,提示细胞因子风暴在新冠病*致死过程中扮演的重要角色。

什么是细胞因子风暴

细胞因子风暴(cytokinestorm)是指机体感染病原微生物后引起体液中多种细胞因子如TNF-α、IL-1、IL-6、IL-12、IFN-α、IFN-β、IFN-γ、MCP-1和IL-8等炎症因子迅速、大量产生的现象,有利于消灭入侵的病原微生物,但其过度、过量时所造成的损害是极其重甚至致命的。

就是由于感染微生物后刺激免疫系统短期内释放大量炎症介质,可能导致全身性炎症反应、多器官脏器衰竭、高铁血红蛋白症、急性呼吸窘迫综合征等疾病。简单的说就是面对严重感染,当免疫系统被激活到极限程度或者失去控制,炎症因子大量生成,形成“免疫风暴”在身体形成“自杀式攻击”,不仅消灭病原微生物,同时对自身组织也造成极大损伤,可谓免疫系统的“舍身技”。

表1显示了不同的细胞因子的变化引起不同脏器的损伤,许多著名医学专家提到,新冠肺炎有些病例可能前期病症较轻,但后期突然加重,这与病人感染和导致“炎症风暴”有关[2]。

表1:CCS可导致并发症中的细胞因子的变化

部分新型冠状病*肺炎患者的心肌损伤标志物升高,出现了类似于心肌炎的表现。AHA发布的《暴发性心肌炎诊治科学声明》中提到:患者应进行生物标志物(至少包括cTn、和BNP或NT-proBNP)检测(表2),以明确患者是否有心肌壁应力增加和心肌坏死的证据[3]。

表2:早期疑似FM且血流动力学稳定者的初步急诊辅助检查

SARS-CoV-2感染可能通过低氧血症、炎症、应激反应、焦虑情绪等潜在作用机制,对心血管系统产生一系列影响,随着Covid-19患者病程发展,可出现高血压、冠心病、心肌损伤和心功能异常、心律失常和心源性猝死[4];另一方面,心脑血管疾病患者更容易在SARS-CoV-2感染后发展为重症患者,死亡风险更高,需要更加及时的诊治,和更加积极的处理策略。

因此,无论在新冠肺炎的诊断环节,还是患者治疗过程中必须高度监测心血管的变化,特别是有心血管基础疾病的患者,以预防“细胞因子风暴综合征”的发生。面对疑似和确诊的新冠肺炎患者,早期进行心肌及炎症标志物的检测必不可少!

三、心肌及炎症标志物助力新型冠状病*肺炎及其并发症的诊治

心肌及炎症标志物检测包括肌钙蛋白I(hs-cTnI/cTnI)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、肌红蛋白(MYO),心型脂肪酸结合蛋白(H-FABP),N-末端脑钠肽前体(NT-proBNP),D-二聚体(D-Dimer),降钙素原(PCT),白介素-6(IL-6)。

(1)hs-cTnI/CK-MB/MYO心肌损伤三联检和NT-proBNP检测:早期发现新冠肺炎患者的心肌损伤及心力衰竭

新型冠状病*肺炎的中度和重症患者因呼吸系统受损,氧合不足,导致心肌缺血性损伤,伴随心肌肌钙蛋白的释放和升高。发生炎症因子风暴后很多新冠患者心肌损伤标志物都有升高,新冠感染很可能会损伤心肌等其他组织和器官,最终患者因多器官衰竭而死亡。

在国家卫生健康委员会发布的《新型冠状病*感染的肺炎诊疗方案》(试行第七版)[1]中,明确提出了将肌红蛋白和肌钙蛋白用于患者监测的意义。CK-MB、MYO和hs-cTnI心肌损伤三联检,可协助评估重症新冠肺炎的心肌损伤并发症的发生和发展情况,做到早期诊断、早期预防和早期治疗心肌损伤这一并发症,降低新冠肺炎的重症和死亡率。

NT-ProBNP是国际国内公认的心力衰竭诊断的“金标准”之一,是国际国内公认的心力衰竭诊断的“金标准”,可用于急性冠脉综合征的危险分级,评估心脏功能。新冠肺炎的重症患者会因“细胞因子风暴综合症”而导致多器官衰竭,尤其对于原有心血管基础疾病的患者,更容易发生心力衰竭等恶性心脏事件;早期监测心脏功能可以给临床医生提供更多的提示,为预测患者未来发生心力衰竭的可能性提供更多更可靠的参考依据。

(2)D-Dimer:监测重症新冠病*感染性肺炎的凝血系统

新冠病*感染性肺炎重型病例多在一周后出现呼吸困难,严重者迅速进展为急性呼吸窘迫综合征、脓*症休克、难以纠正的代谢性酸中*和出凝血功能障碍。

重症患者的凝血指标D-Dimer会有显著升高的表现,医生可根据D-二聚体等凝血标志物的水平监测患者的凝血系统是否异常,避免继发血栓性微血管的发生。

(3)PCT/IL-6:新冠病*感染性肺炎的重症化风险的预警

在最新的来自柳叶刀杂志的文章中,-nCoV感染患者52%出现IL-6水平升高,86%患者C反应蛋白升高,提示患者存在明显的炎症状态[6,7]。

《新型冠状病*感染的肺炎诊疗方案》(试行第七版)[1]中,明确提出了“有条件者可行细胞因子检测”。

PCT常作为脓*症的诊断指标,细胞因子IL-6是炎症反应中最早出现的指标,灵敏度高,文献[5,6]也报道了在新冠病*性肺炎的重症患者中IL-6的水平显著升高,PCT和IL-6的联合检测,可以早期诊断脓*症及早期发现“细胞因子风暴综合症”发生的可能性,并进行恰当的初始管理,降低新冠病*性肺炎的重症和死亡率。

在年1月23日至2月16日期间,研究者共征集了首都医科医院的7名COVID-19患者,其中包括1名危重症患者、4名重症患者和2名轻症患者,探究间充质干细胞移植后14天内,患者的免疫系统和炎症系统功能变化,以及副作用的发生情况。

??新冠肺炎患者移植时间轴1.无显著不良反应间充质干细胞移植前,患者存在高烧(38.5°C±0.5°C)、虚弱、呼吸急促和低氧饱和度的症状;移植后2?4天,所有患者的所有症状均消失,安静时血氧饱和度上升至95%以上。此外,移植后两小时内未观察到急性过敏反应,此后也未出现迟发性超敏反应或继发感染,初步证明该疗法的安全性。2.迅速显著改善患者临床症状和生化指标研究中1例危重症患者存在高血压史,一度达到3级高血压,1月31日接受间充质干细胞移植,疗效尤其显著。其直接效应表现在:移植后2周内,血浆淋巴细胞水平明显下降,血浆C反应蛋白水平从.5g/L(2月1日达峰.0g/L)降低10倍左右,恢复到10.1g/L,表明炎症反应迅速缓解;在不额外吸氧的情况下,血氧饱和度从89%升高至98%,表明肺泡换气功能基本恢复。间充质干细胞移植有效阻止免疫系统对器官的攻击。2月1日,患者血浆天冬氨酸转氨酶、肌酸激酶活性和肌红蛋白分别激增至57U/L、U/L和ng/ml,表明肝脏和心脏遭受严重损害;但这些功能性生化指标的水平均在移植后2?4天降至正常参考值,2月13日恢复至正常水平,分别为19U/L,40U/L和43ng/ml。另外,MSC移植能显著加快治疗进程。移植后4天,新冠肺炎危重症患者呼吸频率降至正常范围、发烧和呼吸急促等症状消失。移植后9天,胸部CT成像显示毛玻璃样混浊和肺炎浸润已大大减少。

??危重患者肺部影像学显示症状改善

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3.有效规避细胞因子风暴

研究者通过质谱流式分析发现间充质干细胞移植后,导致细胞因子风暴的元凶——过度活化的免疫细胞CXCR3+CD4+T细胞、CXCR3+CD8+T细胞和CXCR3+NK细胞在3-6天内消失。另外,CD14+CD11c+CD11bmid调控的树突状细胞数量急剧增加。另外,与安慰剂对照组相比,MSC治疗组的TNF-α水平显着降低而IL-10水平升高。以上结果在重症患者中尤其显著。

??轻症和危重症患者外周血细胞分析

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4.间充质干细胞本身不会感染新冠病*

研究者对患者体内移植的间充质干细胞作RNA测序,发现其不表达新冠病*受体ACE2或TMPRSS2。此外,抗炎和营养因子如TGF-β、HGF、LIF、GAL、NOA1、FGF、VEGF、EGF、BDNF和NGF等在MSC中高表达,进一步证明了其免疫调节和保护功能。此外,SPA和SPC在MSC中也高度表达,提示MSC后续分化为新冠病*易感的肺泡2型细胞的潜在可能性。

??移植患者血浆细胞因子的改变

本研究为新冠肺炎重症患者提出了除激素治疗、抗炎治疗以外的新思路,运用成熟的间充质干

细胞移植技术有效规避细胞因子风暴(MSCs介导的对细胞因子风暴的免疫调节作用,促进宿主内源性修复),从而达到改善机体微循环,大幅度的减少副作用,可以显著促进治疗的进展。此方法安全可靠性已经临床实践验证,为降低新冠重症、危重症患者的死亡率提供新的希望!

参考文献:

1.ZikuanLeng,etal.TransplantationofACE2-mesenchymalstemcellsimprovestheout
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