周恩豪 楊春
重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院感染科(重慶400016)
冠狀病毒廣泛分布于人類及其他哺乳動物和鳥類中,可引起呼吸道、腸道、肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)疾?。?-2]。目前已知6 種冠狀病毒會對人類致病,其中以229E、OC43、NL63 和HKU1 這4 種病毒較為常見,通常會使人體出現(xiàn)普通感冒癥狀[3];而其他兩種病毒株:嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合征冠狀病毒(SARS-CoV)和中東呼吸綜合征冠狀病毒(MERSCoV)對人類致死率較高[4-7]。由于冠狀病毒的高流行和廣泛分布,基因組的多樣性和頻繁的重組,并隨著人-動物活動范圍重合度的增加,以及頻繁的跨物種感染和偶然的人畜共患疾病的傳播事件,新型的冠狀病毒很可能定期在人群中以暴發(fā)的形式出現(xiàn)[4,8]。2019年12月,新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)因其高致病率、感染率和病死率引起了全球的高度重視[9]。
SARS-CoV-2 是具有包膜的5′帽結(jié)構(gòu)和3′-poly-A 尾巴的正鏈RNA 病毒(+ssRNA)(~30 kb),屬于β冠狀病毒科(nionavirales)[10]。其基因組和亞基因組至少包含6 個開放閱讀框(ORF)。3′末端附近基因組三分之一的開放閱讀框編碼4 個主要結(jié)構(gòu)蛋白:刺突(S)、膜(M)、包膜(E)和核衣殼(N)蛋白。而四種結(jié)構(gòu)蛋白對于病毒體的組裝以及致病力至關(guān)重要。S 蛋白構(gòu)成病毒顆粒表面的刺突,是病毒附著于宿主受體的關(guān)鍵[11-12]。M蛋白有助于病毒體的塑形,促進(jìn)膜彎曲并結(jié)合至核衣殼[13-14]。E 蛋白在病毒的組裝和釋放過程中起作用,是病毒致病機(jī)制的關(guān)鍵[15-16]。N 蛋白可以通過不同的機(jī)制結(jié)合病毒RNA 基因組,與nsp3(非結(jié)構(gòu)蛋白3)結(jié)合,幫助病毒基因組與復(fù)制酶-轉(zhuǎn)錄酶復(fù)合物(RTC)相連,并將衣殼化的基因組包裝到病毒顆粒中[17-19]。并且,N 蛋白還有助于病毒的復(fù)制[20]。冠狀病毒的基因組比對顯示出不同冠狀病毒之間非結(jié)構(gòu)蛋白編碼區(qū)的一致性(58%)比結(jié)構(gòu)蛋白編碼區(qū)的一致性(43%)更高,表明了非結(jié)構(gòu)性的蛋白質(zhì)更加保守,而結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)則具有多樣性,進(jìn)而以適應(yīng)環(huán)境變化[21-23],這為冠狀病毒的防治造成困難。
據(jù)報道[24],SARS-CoV 和SARS-CoV-2 具有相似的受體類型,尤其是病毒基因組中的受體結(jié)合域(RBD)和受體結(jié)合基序(RBM)。在感染期間,S蛋白的RBM 直接附著在人或宿主細(xì)胞中的血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2(ACE2)上,ACE2蛋白在人體中肺、腎和腸中表達(dá)最為顯著。由于核苷酸在與ACE2 相關(guān)的RBD 結(jié)合基序中是保守的,SARS-CoV-2 也可能利用與SARS-CoV 相同的機(jī)制:即病毒進(jìn)入細(xì)胞后,ACE2 被裂解并釋放到額外的膜空間中,從而使ACE2 減少,導(dǎo)致肺損傷并增加肺血管通透性。據(jù)相關(guān)研究顯示,基于冠狀病毒的遺傳同源性和病理特征,新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)患者如同SARS-CoV 和MERS-CoV 感染患者一樣,明顯的炎癥和免疫反應(yīng)可能會激活“細(xì)胞因子風(fēng)暴”,引起異常的T 細(xì)胞和巨噬細(xì)胞反應(yīng),并誘發(fā)ALI 或ARDS 導(dǎo)致死亡[25]。在冠狀病毒感染的早期階段,樹突細(xì)胞和上皮細(xì)胞被激活并表達(dá)一簇促炎性細(xì)胞因子和趨化因子,但這些細(xì)胞因子和趨化因子的過度產(chǎn)生將促進(jìn)疾病的進(jìn)展[26]。炎癥反應(yīng)的增強(qiáng)會促使受影響細(xì)胞發(fā)生凋亡或壞死,從而進(jìn)一步加劇炎癥,繼而增加血管的通透性以及肺泡中單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞的異常積累[26],加重肺損傷。上述研究表明,對受體及其靶點(diǎn)、發(fā)病機(jī)制和病毒復(fù)制基礎(chǔ)的深入了解將有助于抗病毒藥物的開發(fā)。
中國湖北省衛(wèi)生健康委員會于2019年12月31日首次報告了一系列病因不明的肺炎患者[27]。報告表示,其中一些患者是華南海鮮市場販賣野生動物的經(jīng)銷商或供應(yīng)商[28-29]。但華南農(nóng)業(yè)大學(xué)沈教授表示穿山甲攜帶的病毒與目前感染人的毒株序列相似度高達(dá)99%,因此穿山甲可能為此次SARS-CoV-2的潛在中間宿主,但還需進(jìn)一步調(diào)查結(jié)果的證據(jù)支持[30]。據(jù)最新防治指南顯示,呼吸道飛沫和密切接觸傳播是SARS-CoV-2 主要的傳播途徑。但在相對封閉的環(huán)境中長時間暴露于高濃度氣溶膠情況下存在經(jīng)氣溶膠傳播的可能[31]。據(jù)報道大多數(shù)成年患者年齡在35~55歲[28,32],而兒童和嬰兒中確診的病例較少[32-33]。易感人群主要是免疫功能相對低下的人群,例如老年人、肝腎功能不全的人群[34]。以東北大學(xué)[35]發(fā)表的報告來看,此次COVID-19 基本再生數(shù)在3.2~3.9,這意味著,每位患者平均可以感染3個以上的健康人。而對于2002-2003年SARS-CoV的爆發(fā),這一數(shù)字約為3[36]。與SARS 和MERS 相比,SARS-CoV-2 的傳播更加迅速,這歸因于病毒在各種環(huán)境中的變異程度和適應(yīng)性的增強(qiáng)。
在疫情爆發(fā)的早期階段,可疑病例的接觸史是輔助疾病診斷的有效方法之一。但是,隨著這種病毒在全球范圍的廣泛傳播以及人與人之間的傳播使疫情變得更加復(fù)雜[37]。一般而言,被感染的患者的中位年齡為49~61 歲。而男性感染率更高[38]。本次疫情中兒童預(yù)后相對良好[39]。男性的易感性相對較高,這可能與X 染色體上與免疫相關(guān)的基因和性激素影響先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)有關(guān)[40-41]。
3.1 潛伏期與臨床表現(xiàn)目前普遍認(rèn)為COVID-19的潛伏期為2~14 d,但通常為3~7 d[38-42]。鐘南山教授團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)一例患者目前潛伏期最長為24 d[43]。而SARS-CoV引起的肺炎的潛伏期則為4~6 d[38-42]。由SARS-CoV-2 感染引起的臨床表現(xiàn)與SARS-CoV感染引起的臨床表現(xiàn)具有許多相似之處,都為非特異性癥狀,例如前驅(qū)期乏力、發(fā)熱和干咳[28]。在確診患者中最常見的癥狀是發(fā)熱(87.9%)和咳嗽(67.7%),而腹瀉(3.7%)和嘔吐(5.0%)很少見[43-44]。有相關(guān)研究報道[45]一半以上的患者發(fā)展為呼吸困難,且其中有25.2%的患者患有至少一種基礎(chǔ)疾?。ㄈ绺哐獕骸⒙宰枞苑渭膊〉龋?。與非重癥患者相比,重癥患者中合并基礎(chǔ)疾病更為多見。兒童患者則主要表現(xiàn)為發(fā)熱、疲倦和咳嗽,并可能伴有鼻塞、流鼻涕、嘔吐、腹瀉和頭痛等。大多數(shù)兒童患者為低至中度發(fā)熱,甚至沒有發(fā)熱[46]。根據(jù)目前報告病例的情況來看,兒童患者主要屬于家庭聚居病例,大多數(shù)預(yù)后良好,在輕度病例中,發(fā)病后1~2 周即可恢復(fù)。
3.2 核酸檢測與診斷SARS-CoV-2 的完整基因組序列[47]公布后,病毒核酸檢測成為確診COVID-19 的金標(biāo)準(zhǔn)。世界衛(wèi)生組織建議對適當(dāng)?shù)暮粑罉颖荆撮T診病例的鼻咽和口咽拭子,病情較重患者的痰和(或)氣管內(nèi)吸出液或支氣管肺泡灌洗液)進(jìn)行快速收集和核酸擴(kuò)增測試,以便于可疑病例的確診[48]。雖然病毒核酸檢測為確診COVID-19的金標(biāo)準(zhǔn),但是因受取樣、送檢過程等多因素的影響,核酸檢測陰性不能完全排除SARS-CoV-2 感染的可能性,需進(jìn)一步結(jié)合臨床表現(xiàn)、接觸史以及胸部影像學(xué)表現(xiàn)綜合判斷[49]。
3.3 胸部影像學(xué)表現(xiàn)有專家在兩項(xiàng)相關(guān)報告[38,42]中指出,根據(jù)胸部X 片和計算機(jī)斷層掃描(CT)結(jié)果顯示,在140例確診患者中,有114例(81%)雙側(cè)肺部受累,情況類似于SARS-CoV 感染,胸部影像學(xué)在肺炎病例的早期顯示出多個小斑片狀陰影和間質(zhì)性變化,以肺外帶較為明顯,進(jìn)而發(fā)展為雙肺多發(fā)磨玻璃影、浸潤影,嚴(yán)重者可出現(xiàn)肺實(shí)變和胸腔積液。
3.4 與重癥密切相關(guān)的指標(biāo)及意義SOFA評分可反映感染時伴多器官功能障礙的狀態(tài)和程度[50-51],在重癥患者中可以很好地預(yù)測疾病的嚴(yán)重程度和預(yù)后結(jié)果。有研究顯示,SOFA評分越高,重癥患者的死亡風(fēng)險也越高[52]。高濃度的D-二聚體亦與發(fā)生感染或敗血癥的重癥患者的28 d 病死率相關(guān)[53]。有文獻(xiàn)報道[54]COVID-19 患者的肺和皮膚組織血管中存在大量的補(bǔ)體蛋白以及D-二聚體,可能是病毒通過系統(tǒng)性促炎細(xì)胞因子反應(yīng),并激活補(bǔ)體系統(tǒng),后因促凝血因子的誘導(dǎo)和血流動力學(xué)變化,導(dǎo)致缺血和血栓形成[55-57]。
相關(guān)研究表明[58]SARS-CoV-2 病毒載量對于確定疾病的嚴(yán)重程度至關(guān)重要,早期發(fā)現(xiàn)高病毒載量可能與暴發(fā)性心肌炎的高風(fēng)險有關(guān)。另外高病毒載量亦與肺損傷Murray 評分密切相關(guān),Murray評分最初用于評估ARDS 中急性肺損傷的嚴(yán)重程度,評分越高,表明ARDS 患者的嚴(yán)重程度越高[58]。研究顯示COVID-19 住院患者的低白蛋白血癥、淋巴細(xì)胞減少以及高濃度CRP 和LDH 的組合可能預(yù)示著更嚴(yán)重的急性肺損傷[58]。該研究還進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)來自COVID-19 患者血漿樣本中的血管緊張素Ⅱ水平顯著增加,結(jié)合之前的小鼠研究表明患者血管緊張素Ⅱ水平顯著升高與疾病的嚴(yán)重程度和預(yù)后相關(guān)[58]。
在重癥患者中,血清IL-6 水平升高,高敏感性心肌肌鈣蛋白Ⅰ、乳酸脫氫酶和淋巴細(xì)胞減少較為常見[52]。早期研究表明,SARS 患者血清中促炎細(xì)胞因子(如IL-1B、IL-6、IL-12、IFN-γ、IP-10 和MCP-1)的增加與肺部炎癥和廣泛的肺損傷有關(guān)。而MERS-CoV 感染誘導(dǎo)促炎細(xì)胞因子(IFN-γ、TNFα、IL-15和IL-17)濃度的增加[59]。研究發(fā)現(xiàn)COVID-19 重癥患者的IL-6 水平明顯高于輕癥患者,CD4+T細(xì)胞、CD8+T 細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞水平低于輕癥患者,提示重癥患者可能出現(xiàn)明顯的免疫抑制[60]。有關(guān)臨床資料也提示細(xì)胞因子風(fēng)暴是COVID-19患者病情加重的重要機(jī)制[61]。在細(xì)胞因子風(fēng)暴相關(guān)的嚴(yán)重炎癥中,能夠觀察到更嚴(yán)重的病理變化,例如彌漫性肺泡損傷、透明膜形成、纖維蛋白滲出和纖維化[38],這些是嚴(yán)重的毛細(xì)血管損傷、免疫病理性損傷和持續(xù)性器官功能障礙的跡象[38]。此外,嚴(yán)重的炎性細(xì)胞因子/趨化因子可能溢出到循環(huán)系統(tǒng)中,并導(dǎo)致全身性細(xì)胞因子風(fēng)暴,進(jìn)而造成多器官功能障礙[62]。然而,與SARS-CoV 不同的是,SARS-CoV-2 還引發(fā)抑制炎癥的T-helper-2(Th2)細(xì)胞因子(如IL4 和IL10)分泌增加。因此,進(jìn)一步研究Th1 和Th2 是揭示COVID-19 疾病進(jìn)展機(jī)制的關(guān)鍵。
4.1 抗病毒治療現(xiàn)尚無針對COVID-19 的疫苗或特定抗病毒藥[63]。據(jù)報道瑞德西韋具有一定抗SARS-CoV-2 的作用,美國的1 例COVID-19 患者服用瑞德西韋后,病情好轉(zhuǎn)明顯,但藥物的正式規(guī)范使用還需要進(jìn)一步的臨床研究數(shù)據(jù)支持[64-65]。HUNG 等[66]發(fā)現(xiàn),早期使用利托那韋-洛匹那韋+利巴韋林+干擾素β-1b 的三聯(lián)療法,顯著加快了病毒核酸檢測轉(zhuǎn)陰和癥狀改善,縮短了住院時間。因利托那韋-洛匹那韋(lopinavir-ritonavir)和干擾素-α2b 在COVID-19 患者中取得了良好抗病毒療效,相關(guān)指南推薦其應(yīng)用于臨床[31]。但據(jù)GUY等[67]指出利托那韋-洛匹那韋對COVID-19 患者抗病毒療效并不十分顯著,因此該藥物還需臨床進(jìn)一步試驗(yàn)及觀察。另外,在多中心臨床試驗(yàn)中,一種用于治療瘧疾的老藥磷酸氯喹已證明在治療COVID-19中取得顯著的療效,安全性也較高[68]。目前已經(jīng)確定了氯喹的體外抗病毒活性,并且氯喹和羥氯喹都可以在細(xì)胞培養(yǎng)中抑制許多不同病毒的生長,包括SARS-CoV[69]。武漢等地的10 多家醫(yī)院研究[70]表明,磷酸氯喹在抑制肺炎惡化、改善肺部影像學(xué)表現(xiàn)、促進(jìn)病毒陰性轉(zhuǎn)化以及縮短病程方面都優(yōu)于對照組,并且未發(fā)現(xiàn)對磷酸氯喹的嚴(yán)重不良反應(yīng)。但氯喹是否可投入臨床仍需進(jìn)一步研究確定氯喹療效是否取決于年齡、臨床表現(xiàn)或疾病階段等因素[69]。另外,據(jù)Science 報道[67],卡莫司他在小鼠模型中能夠明顯阻斷SARS-CoV-2 的感染,但該藥物是否能應(yīng)用于臨床還需要進(jìn)一步的臨床試驗(yàn)。
4.2 免疫調(diào)節(jié)治療有研究證實(shí),不管有沒有抗病毒藥,免疫調(diào)節(jié)劑均可降低嚴(yán)重流感的病死率和器官損傷風(fēng)險,故曾廣泛應(yīng)用于流感大流行中[71]。鑒于SARS-CoV-2 也可導(dǎo)致細(xì)胞因子風(fēng)暴從而增加患者的病死率,糖皮質(zhì)激素可通過對抗炎基因進(jìn)行調(diào)控治療COVID-19 重癥患者。糖皮質(zhì)激素是通過與皮質(zhì)類固醇激素受體結(jié)合來發(fā)揮抗炎活性,后者調(diào)節(jié)抗炎基因的轉(zhuǎn)錄[72],因此,皮質(zhì)類固醇已被廣泛用于抗炎治療。在2009年H1N1 流感大流行期間,法國有近40%的患者使用全身性糖皮質(zhì)激素治療急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)[73]。目前的研究表明盡管大劑量皮質(zhì)類固醇在COVID-19 中存在潛在風(fēng)險,例如繼發(fā)感染、高糖風(fēng)險等,但是,在危重病人中,炎癥反應(yīng)和細(xì)胞因子相關(guān)的肺部損傷可能會導(dǎo)致重癥肺炎的進(jìn)行性進(jìn)展。而有研究[74]發(fā)現(xiàn)糖皮質(zhì)激素的使用能有效抑制ARDS 階段的細(xì)胞因子風(fēng)暴,對危重癥患者可能具有潛在益處。
過氧化物酶體增殖物激活受體激動劑(peroxisome proliferator-activated receptor agonists,PPAR),包括PPAR-α、PPAR-β和PPAR-γ,是炎癥的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑。PPAR-α激動劑吉非貝齊可抑制TNF、IL-6和IFN-γ而被提議用于治療重型流感[75]。PPAR-γ激動劑(如羅格列酮和吡格列酮)被認(rèn)為是改善嚴(yán)重流感臨床預(yù)后的候選藥物[76]。這些噻唑烷二酮類藥物不僅可以下調(diào)病毒性肺炎的炎癥反應(yīng),而且可以提高感染流感的小鼠的存活率[77]。因此增強(qiáng)PPAR-α、PPAR-γ信號通路的活性可減輕多種致炎因子誘發(fā)的肺部和氣道炎癥反應(yīng),但其是否能應(yīng)用于COVID-19 的治療也值得進(jìn)一步研究。
烏司他丁是體內(nèi)的天然抗炎物質(zhì),可降低促炎因子如TNF-α、IL-6 和IFN-γ的水平,并提高抗炎因子IL-10 的水平[78],從而中斷了細(xì)胞因子風(fēng)暴的發(fā)展。不同于糖皮質(zhì)激素的是,烏司他丁不抑制免疫,因此,將在COVID-19 的治療中具有廣闊的應(yīng)用前景[79]。
4.3 呼吸支持治療指南根據(jù)臨床分型由輕至重,提出從低到高級別分類以及逐級遞增的要求選擇呼吸支持方法與時機(jī)[31]。重癥患者給予高流量鼻導(dǎo)管氧療或無創(chuàng)通氣,若短期(1~2 h)內(nèi)病情無改善甚至惡化,應(yīng)及時選擇氣管插管和有創(chuàng)機(jī)械通氣。對于嚴(yán)重ARDS患者,建議進(jìn)行肺復(fù)張[31]。在重型或危重型COVID-19 患者的治療過程中,良好的氣道治療管理對提高呼吸支持效率,減少多器官損傷、感染播散等并發(fā)癥,對促進(jìn)康復(fù)有重要意義。
4.4 中西醫(yī)結(jié)合治療目前西醫(yī)治療主要以抗病毒、抗感染以及對癥治療為主,所有針對COVID-19的抗病毒臨床用藥嘗試均來自于以前治療SARS、MERS、HIV 或其他流感病毒的經(jīng)驗(yàn)。而COVID-19屬于中醫(yī)中“疫病”范疇,《瘟疫論》中言:“夫溫疫之為病,非風(fēng)、非寒、非暑、非濕,乃天地間別有一種異氣所感?!贝舜我叨疽詽駷橹鳎鄶?shù)學(xué)者均認(rèn)為中醫(yī)病名應(yīng)取為“濕毒疫”[42]。中醫(yī)通過三因制宜的理論即根據(jù)個體、地域和季節(jié)因素在疾病發(fā)展上的差異對COVID-19 患者進(jìn)行治療[80]。在防疫過程中最常用的6 種中草藥為黃芪、甘草、防風(fēng)草、白術(shù)、金銀花和連翹[81]。其中黃芪、白術(shù)均為經(jīng)典草藥配方玉屏風(fēng)散的成分,用于補(bǔ)氣養(yǎng)生,以防外界病原體侵害。在之前一些研究中證實(shí),玉屏風(fēng)散具有抗病毒、抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用[82]。夏文廣等[83]回顧性研究52 例COVID-19 患者資料,發(fā)現(xiàn)接受中西醫(yī)結(jié)合治療(在西醫(yī)抗病毒支持治療基礎(chǔ)上加用中藥湯劑、中成藥及中藥注射治療)的34 例患者的癥狀消失時間、體溫復(fù)常時間和平均住院天數(shù)均較西藥組明顯減少。由13 種草藥組成的中成藥蓮花清瘟(LH)在COVID-19 的治療中發(fā)揮了積極作用。武鋼綜合醫(yī)院對COVID-19 患者的臨床記錄進(jìn)行回顧性分析,發(fā)現(xiàn)LH 可顯著緩解心臟癥狀并縮短病程[84]。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)LH 可通過抑制病毒和對細(xì)胞因子的調(diào)節(jié)發(fā)揮作用,尤其是與炎性細(xì)胞因子風(fēng)暴相關(guān)的細(xì)胞因子(例如IP-10、MCP-1、MIP1A 和TNF-α等)[85]。中西醫(yī)各有所長,聯(lián)合應(yīng)用可產(chǎn)生協(xié)同作用[38]。
4.5 其他治療血液凈化治療可以大規(guī)模地清除炎癥因子,阻斷細(xì)胞因子風(fēng)暴,從而減輕炎癥反應(yīng)對機(jī)體的損傷,血液凈化治療包括血漿置換、吸附、灌流、血液/血漿濾過等,目前推薦應(yīng)用在COVID-19 重型、危重型患者細(xì)胞因子風(fēng)暴早中期的救治[31]。對于雙肺廣泛病變者及重型患者,且實(shí)驗(yàn)室檢測IL-6 水平升高者,可采取免疫治療,如可試用托珠單抗治療。目前該藥已初步應(yīng)用于COVID-19 治療的臨床試驗(yàn)并取得一定成效[31]。對于病情進(jìn)展較快的重型和危重型患者推薦使用康復(fù)者血漿治療[31],但是該方法療效的好壞可能與提取的血清中中和抗體滴度的高低有關(guān),所以在臨床上的應(yīng)用也受到一定限制[86]。
當(dāng)遭遇突發(fā)的重大公共衛(wèi)生事件時,建立快速、有效且獨(dú)立的信息系統(tǒng)是必要的,徹底地阻斷傳染源的措施是重要的。此類烈性疾病的暴發(fā)凸顯了新發(fā)傳染病防控的重要性。在疫情來臨之初如何采取有效的公共衛(wèi)生策略,及時阻止疫情的進(jìn)一步擴(kuò)散,充分應(yīng)對新興病原體帶來的永無止境的威脅,這是每一個醫(yī)務(wù)工作人員在疫情之后應(yīng)該深思的問題。