朱鑫方 王苑 杜丹心 夏榮
康復(fù)者恢復(fù)期血漿(convalescent plasma,CP)是患者在前期感染中激發(fā)體液免疫產(chǎn)生針對病原的特異性抗體,患者康復(fù)后采集該患者的血漿所獲得的血漿制劑[1]。重癥感染患者輸注CP中和體內(nèi)感染病原體,清除血液循環(huán)中的病原體,聯(lián)合其它抗病毒藥物及支持治療,達(dá)到緩解病情的效果,也有研究[2]顯示這種被動免疫也有可能適用于腫瘤治療。傳染性疾病流行時,在沒有特效藥物及疫苗的情況下,CP可能是一種有效的治療方案。既往的大規(guī)模病毒性流行病中均用到了該項治療技術(shù),已經(jīng)拯救了很多急性感染患者,如中東呼吸綜合征(middle east respiratory syndrome coronavirus,MERS)、禽流感(H1N1、H5N1和H7N9型等)、重癥急性呼吸綜合征(severe acute respiratory syndrome,SARS)、埃博拉病毒感染(ebola virus, EBOV)[3-8]等。隨著新型冠狀病毒肺炎(coronavirus disease 2019, COVID-19)的傳播流行,中國國家衛(wèi)生健康委在新型冠狀病毒肺炎診療方案中提出對于重型、危重型病例,除對癥治療、呼吸支持、循環(huán)支持外,CP治療也是挽救患者重要的治療措施[9],并且對規(guī)范采集、臨床應(yīng)用CP做了詳細(xì)的指導(dǎo)[10]。本文總結(jié)歸納了CP治療流行性傳染病的經(jīng)驗和臨床效果,以供COVID-19治療參考。
1 CP治療技術(shù)進(jìn)展 CP治療屬于人工獲得的被動免疫療法,是通過即時短期免疫獲得病原特異性抗體,從而中和感染病原[2]。人工被動免疫可以用獲得的康復(fù)者恢復(fù)期全血(convalescent whole blood,CWB)、CP、恢復(fù)期血清(convalescent serum,CS)、靜脈注射或肌肉注射的多人份免疫球蛋白、超免疫球蛋白血漿(hyperimmune plasma)、單克隆抗體(monoclonal antibodies, mAbs)或多克隆抗體(polyclonal antibodies)進(jìn)行治療[1,2,11],其中CP在臨床應(yīng)用較為廣泛。
1.1 人工被動免疫治療的分子機(jī)制:被動免疫抗體作用的分子機(jī)制有:特異性抗體與毒素或病毒表面受體結(jié)合,形成免疫復(fù)合物,通過介導(dǎo)免疫細(xì)胞聚集、形成抗體介導(dǎo)的細(xì)胞毒(antibody-dependent cellular cytotoxicity,ADCC)和補(bǔ)體依賴的細(xì)胞毒作用(complement dependent cytotoxicity,CDC),清除毒素、病毒或腫瘤細(xì)胞;通過阻斷細(xì)胞相關(guān)致病位點(diǎn),保護(hù)細(xì)胞不受自身免疫抗體攻擊,具體方式見圖1[12]。CP中的保護(hù)性抗體與病毒表面抗原結(jié)合,達(dá)到直接清除病毒的作用(圖1C)。
1.2 CP治療對募集者要求:采集流行病爆發(fā)當(dāng)?shù)乜祻?fù)者恢復(fù)期血漿,對當(dāng)?shù)鼗颊叩闹委熜Ч?,而源自其他爆發(fā)地區(qū)的康復(fù)者單采血漿效果可能不佳,可能與不同爆發(fā)地區(qū)病原毒株變異有關(guān)[13,14]。如EBOV感染時,使用馬爾堡病毒(Marburg virus)的恢復(fù)期患者血漿治療EBOV感染患者無效[15],提示馬爾堡病毒和EBOV雖然結(jié)構(gòu)相似,但抗原反應(yīng)不同,在感染者體內(nèi)產(chǎn)生的抗體不同,導(dǎo)致治療無效。
募集者需符合正常獻(xiàn)血者的條件,同時應(yīng)符合相關(guān)疾病康復(fù)標(biāo)準(zhǔn),如COVID-19捐獻(xiàn)血漿康復(fù)者需距首發(fā)癥狀時間不少于3周;符合最新版新型冠狀肺炎診療方案中解除隔離和出院標(biāo)準(zhǔn)等[10]。WHO要求EBOV感染者只有臨床無癥狀患者出院28天后2次分子檢測EBOV RNA陰性可以考慮作為CP的捐獻(xiàn)者[7]。SARS感染對康復(fù)者血漿募集者的要求是疾病確診至少14天,退熱至少持續(xù)7天,影像學(xué)表現(xiàn)好轉(zhuǎn)25%,不需要額外的氧氣支持[6]。
1.3 CP病毒滅活:采集成功的CP除常規(guī)的傳染性病原體檢測外,還需進(jìn)行針對感染病毒的特殊檢測,要求相應(yīng)的病毒核酸檢測陰性。當(dāng)放寬募集者條件時,對于所有康復(fù)患者捐獻(xiàn)的每單位血漿都要進(jìn)行病原滅活,確保輸注的安全性[16]。
目前血漿滅活方法主要是有機(jī)溶劑/洗滌劑滅活法,適用于單個捐獻(xiàn)者血漿以及多個捐獻(xiàn)者小量混合血漿的病毒滅活[17];亞甲藍(lán)/光化學(xué)法可以高效滅活血漿中的脂包膜病毒,對于MERS-CoV、EBOV、SARS等都有較強(qiáng)的滅活作用[18-20];補(bǔ)骨脂素的衍生物S-59聯(lián)合A段紫外線光化學(xué)處理可以高效滅活細(xì)菌及非脂包膜病毒等[21]。
1.4 CP的抗體滴度:康復(fù)者血漿中的抗體需達(dá)到一定滴度才有臨床治療作用。研究顯示H1N1pdm09感染及MERSCoV病毒感染的CP中和性抗體滴度大于160時,臨床效果佳[22]。在EBOV爆發(fā)期,中和性抗體滴度為64時臨床也獲得了成功[23]。
鑒于以上治療經(jīng)驗,我國對于COVID-19的CP治療規(guī)定血清或血漿IgG抗體滴度大于160或總抗體滴度大于320時可應(yīng)用于臨床重癥患者治療[10]。
2 CP治療病毒性感染的臨床應(yīng)用進(jìn)展 1890年生理學(xué)家EAvon Behring和Kitasato首次探索采用血清治療白喉感染,初期血清源于被免疫的動物,但很快康復(fù)者的全血或血清被認(rèn)為是潛在可靠的人源特異性抗體。1920~1970年期間,也有CP用于預(yù)防和治療猩紅熱及百日咳感染[12]。1918~1920年西班牙流感的一些治療實(shí)踐提示康復(fù)者恢復(fù)期全血可能有效,同時首次嘗試了CP治療,并認(rèn)為其對病毒感染也是一種潛在的治療方法。之后的幾十年間,CP也用于麻疹、阿根廷出血熱、流感、水痘、巨細(xì)胞病毒感染、細(xì)小病毒B19、中東呼吸綜合征冠狀病毒MERSCoV,H1N1和H5N1禽流感病毒、嚴(yán)重急性呼吸感染病毒(SARS-CoV)、拉沙熱(Lassa fever)、EBOV等治療[3-5,8, 24-31]。
2.1 禽流感病毒:多種禽流感病毒可以感染人類而引起流行性發(fā)病,其中以H5N1和H7N9對人群影響最大。臨床報道及一些回顧性研究分析發(fā)現(xiàn)CP對多種禽流感病毒感染者有治療作用。
有專家對西班牙流感相關(guān)的8個臨床試驗進(jìn)行了META分析,這些試驗涉及到1 703個患者。分析結(jié)果顯示CP治療組的死亡率大幅下降,并建議CP可以納入H5N1相關(guān)疾病的治療評估中[32]。一例重癥H5N1禽流感患者使用高劑量奧司他韋治療無效,使用CP治療也獲得了較好的療效[5]。一項臨床隨機(jī)對照試驗分析了重癥H1N1pdm09感染患者使用從康復(fù)者恢復(fù)期血漿中提取的高滴度免疫球蛋白與使用常規(guī)普通的靜脈注射用免疫球蛋白做了對比,高滴度免疫球蛋白組患者5天和7天的病毒數(shù)量顯著下降,且高滴度免疫球蛋白是死亡率下降的唯一因素[33]。
2007年鐘南山團(tuán)隊使用康復(fù)者恢復(fù)期血漿成功治療一例H5N1型人禽流感重癥患者。該患者病程第12天開始應(yīng)用含有高滴度禽流感病毒中和抗體的康復(fù)患者血漿,分3次使用,每次200 mL。血漿輸注結(jié)束后31天,患者氣管吸取物病毒量迅速下降到檢測下限,此后連續(xù)10余天氣管吸出物均未檢測到病毒。而應(yīng)用奧司他韋的患者治療67 h后病毒量僅略有下降[34]。
2.2 SARS-CoV感染:SARS-CoV可引起重癥急性呼吸綜合征,約25%患者可發(fā)展到終末期的急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS), 死亡率9.6%。病毒的分類及患者臨床表現(xiàn)與本次COVID-19引起的表現(xiàn)相似。目前無特效治療藥物及預(yù)防措施。
因CP通過機(jī)體免疫調(diào)節(jié)作用治療SARS,目前沒有關(guān)于CP在體外直接抗病毒的相關(guān)研究[35],僅有一些臨床病例報道及回顧性分析CP的治療效果。
2003年SARS-CoV傳播期間,CP被用于抗病毒和激素治療無效的3位醫(yī)護(hù)和研究人員,各輸注500 mL CP 24 h后,患者體溫從>38℃下降到<37℃,放射學(xué)檢查好轉(zhuǎn),有患者出院時肺部感染完全消失[36]。另有一組對比CP治療組(19例)和高劑量激素治療組(21例)結(jié)果提示,接受CP治療的患者生存率提高(100%∶66.2%),出院率也提高(77.8%∶23.0%)[37]。
回顧性分析2003年SARS流行期間香港80例使用CP治療的患者,輸注200 mL~400 mL CP治療后的SARS患者22天出院率高于常規(guī)治療組;死亡率明顯降低,并且使用CP的時機(jī)越早,效果越佳[6,37]。2015年Mair-Jenkins等系統(tǒng)分析了CP和超免疫球蛋白(hyperimmune Ig)在治療SARS時的有效性,分析顯示相對于使用安慰劑或沒有予以治療手段的患者,治療組的死亡率下降75%[38]。
2.3 MERS-CoV感染:MERS-CoV可以引起中東呼吸綜合征,病毒同屬于冠狀病毒。2012年首次發(fā)現(xiàn)于沙特阿拉伯當(dāng)?shù)鼐用?,臨床表現(xiàn)與SARS相似,有超過1 900例確診病例,WHO報道的死亡率為36%。目前缺乏有效的臨床治療手段,沒有預(yù)防疫苗。因其高致死率,研究者開展了廣泛的體外、體內(nèi)及臨床試驗。2013年WHO將CP作為MERSCoV感染的潛在治療手段[39]。
體外試驗及一些小鼠試驗證實(shí)mAbs如m336具有中和MERS-CoV作用[40,41];感染MERS-CoV的普通狨,分別輸注含有高滴度的超免疫球蛋白血漿和mAbs m336血漿后,臨床癥狀均減輕,但前者的病毒含量下降更為明顯,而后者的對普通狨的總體病理改變較為明顯[42],說明兩種治療方式不能全面的救治患者。
2015年WHO的MERS-CoV感染工作組聯(lián)合阿卜杜拉國王國際醫(yī)學(xué)研究中心和海灣合作委員會制定了CP治療重癥中東呼吸綜合征患者的臨床試驗方案。20例重癥患者輸注血型相符CP,檢測指標(biāo)為輸注前和輸注后供者和患者的抗MERS-CoV抗體濃度及患者的體內(nèi)病毒含量。輸注結(jié)束后對患者進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測,包括血氧變化、胸片、呼吸頻率、輸血不良反應(yīng)等[43]。但該臨床試驗因未能獲得足夠多的高滴度的CP而未能開展[44]。
2015年韓國一位32歲患者感染MERS-CoV后接受250 mL CP治療,2 h后出現(xiàn)疑似輸血相關(guān)急性肺損傷(transfusion-related acute lung injury, TRALI)的癥狀,該血漿未進(jìn)行病原滅活,患者的呼吸窘迫癥狀是否由于血漿引起,未能明確[45]。
2.4 EBOV感染:EBOV屬于一種絲狀病毒,死亡率達(dá)(43.92±0.7)%,有地區(qū)報道的死亡率達(dá)74%[46]。受當(dāng)時疾病爆發(fā)醫(yī)療條件限制,沒有有效的治療藥物和疫苗。受被動免疫治療的啟發(fā),1995年EBOV爆發(fā)期間,專家共采集201單位含有抗EBOV抗體的CP進(jìn)行凍存,其中的2單位CP被用于一個感染的實(shí)驗室人員,并順利治愈,提示CP對EBOV患者可能有治療效果[23]。
2014年WHO提出CP可能是治療EBOV感染潛在的方法,并發(fā)布了對康復(fù)者血漿采集的指導(dǎo)意見,提倡開展臨床對照試驗,獲得CP治療的效果數(shù)據(jù)[7]。隨后多個國家準(zhǔn)備開展臨床試驗。2015年系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)顯示接受CP治療的患者生存率未見明顯提高,隨后分析可能是CP中所含中和性抗體滴度太低引起CP治療和生存率不相關(guān)的結(jié)果[47,48]。2018年一組試驗證實(shí)高滴度抗-EBOV抗體的CP在降低患者體內(nèi)病毒負(fù)荷上優(yōu)于低滴度的CP[49]。在開展CP治療期間有患者輸注CP后發(fā)生TRALI的報道,提示臨床應(yīng)重視CP引起的急性肺損傷等副反應(yīng)[50]。關(guān)于CP治療EBOV病毒感染需更多的臨床數(shù)據(jù)支持。
因EBOV引起的嚴(yán)重致死率,WHO號召各國積極開展疫苗研發(fā),截止目前,針對病毒的糖蛋白GP1,2生產(chǎn)的疫苗已經(jīng)開展臨床試驗。減毒活體重組小泡病毒候選疫苗(rVSVΔG-ZEBOV-GP)2018年已經(jīng)被美國食品藥監(jiān)局和歐盟認(rèn)可[51],并于2019年被歐洲藥品管理局賦予銷售許可。2019年底,中國和俄羅斯也獲得了該疫苗的銷售許可證。
2.5 SARS-CoV-2感染:2019年底開始爆發(fā)的SARS-CoV-2感染可以引起嚴(yán)重急性呼吸綜合征肺炎,稱為2019新型冠狀病毒肺炎COVID-19,目前已引起全球流行性傳播。截止目前,對于COVID-19尚無特效治療方法?;谝酝鵆P免疫療法在流行性病毒感染治療的經(jīng)驗基礎(chǔ)上,其用于SARSCoV-2感染有很強(qiáng)的可行性。國家衛(wèi)健委頒布了對重癥和危重癥期的COVID-19患者可試行CP治療[10],但患者對病毒的首次免疫應(yīng)答反應(yīng)出現(xiàn)于發(fā)病10~14天,伴隨著病毒的清除開始,因此早期應(yīng)用CP對于清除循環(huán)中的病毒效果可能更佳[6]。
對于病情進(jìn)展快、重癥、危重癥的新冠肺炎患者,使用CP治療時可遵循以下原則[10]:①原則上病程不超過3周;新冠病毒核酸檢測陽性或臨床專家判定患者存在病毒血癥。②病情進(jìn)展快的重癥患者,危重癥早期患者或經(jīng)臨床專家綜合評估需要進(jìn)行血漿治療的患者。③對于危重癥終末期,多器官功能衰竭無法逆轉(zhuǎn)的患者則不宜使用CP治療。
COVID-19患者CP輸注量,通常為200~500 mL(4~5 mL/kg)。按照交叉配血次側(cè)相容性原則輸注,血漿不規(guī)則抗體篩查陰性的血漿可直接進(jìn)行ABO相容性輸注,優(yōu)先使用ABO同型血漿。
目前WHO對COVID-19重點(diǎn)關(guān)注于預(yù)防、監(jiān)測及支持治療,沒有提出針對SARS-CoV-2特殊的治療方法,但CP作為一種傳統(tǒng)的被動免疫療法,相對于激素沖擊療法,不良反應(yīng)低,可作為一種潛在的治療方法。
2.6 其它:CP也被用于胡寧病毒(Junin virus)感染引起的阿根廷出血熱[52,53]。1979年開展的一項雙盲臨床試驗對照分析顯示使用CP治療組的患者死亡率低于使用普通血漿治療組。通過分析1959~1983年期間爆發(fā)的阿根廷出血熱病例共計4 433例患者,可以發(fā)現(xiàn)常規(guī)治療方式死亡率為42.85%,而使用CP治療的患者死亡率僅有3.29%,死亡率大幅下降[54]。
3 CP治療的不良反應(yīng) 同種異體的康復(fù)者恢復(fù)期血漿輸注可能引起一些不良反應(yīng),主要有[55,56]:過敏反應(yīng),主要由同種異體血漿中的致敏蛋白或患者體內(nèi)有抗-IgA抗體引起;非溶血性發(fā)熱輸血反應(yīng)(febrile nonhemolytic transfusion reaction, FNHTR),與血漿中同種異體白細(xì)胞、血小板抗體、細(xì)胞因子、白介素等有關(guān);TRALI,主要由康復(fù)者恢復(fù)期血漿內(nèi)白細(xì)胞抗體(如HNA抗體、HLA抗體)或其它非中和性抗體引起;輸血相關(guān)循環(huán)超負(fù)荷(transfusion -associated circulatory overload, TACO),主要由血漿輸注時速度過快或輸注量超過患者心臟負(fù)荷而引起;急性溶血性輸血反應(yīng);遲發(fā)性溶血性輸血反應(yīng)等。
4 CP治療的局限性及應(yīng)用前景 結(jié)合既往CP治療各種病毒性感染疾病的臨床經(jīng)驗,CP用于COVID-19治療時,有以下一些局限性:① 目前缺乏高質(zhì)量的臨床隨機(jī)對照研究,CP作為潛在的治療手段需要完善的臨床隨機(jī)對照研究提供數(shù)據(jù)來證實(shí)它們的安全性和有效性[15,57];② 需要足夠多的康復(fù)捐獻(xiàn)者,以獲得高滴度的中和抗體;③ 血漿輸注可能引起患者發(fā)生ARDS,需及時辨別疾病本身進(jìn)展和輸注不良反應(yīng),積極采取治療措施。
隨著大規(guī)模流行病的發(fā)生,CP治療越來越被廣泛的應(yīng)用,有以下幾方面原因:每次可以采集到較多量的血漿,并且可以反復(fù)進(jìn)行單采;因采集血漿時紅細(xì)胞回輸,不會影響康復(fù)者血紅蛋白水平;臨床治療中,相比于抗病毒藥物及激素對患者產(chǎn)生的不良反應(yīng),CP治療更為安全,并且在無特定藥物和或治療措施無效的情況下,CP對患者具有獨(dú)特的治療作用。因此,CP在病毒感染性疾病如COVID-19感染時具有良好的應(yīng)用前景。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突