錢鈺玲綜述，何建國(guó)審校

新型冠狀病毒肺炎（coronavirus disease 2019，COVID-19）自2019 年12 月爆發(fā)以來(lái)已迅速發(fā)展為全球性大流行并造成了上百萬(wàn)人死亡[1]。嚴(yán)重肺損傷所致的呼吸衰竭是COVID-19 最常見(jiàn)的死亡原因[2-3]。目前尚缺乏治療COVID-19 的特效藥物，治療上主要以支持及對(duì)癥治療為主，同時(shí)積極治療基礎(chǔ)疾病，防治并發(fā)癥[4-5]。西地那非是選擇性5 型磷酸二酯酶抑制劑（phosphodiesterase type 5 inhibitor，PDE5i），除經(jīng)典的擴(kuò)血管作用外，還具有抗炎、抗氧化、抗凋亡等作用，在各類急性肺損傷模型中都表現(xiàn)出了一定的保護(hù)和治療作用。本文通過(guò)分析COVID-19 所致的急性肺損傷的病理生理特點(diǎn)及西地那非對(duì)急性肺損傷的作用機(jī)制，探討西地那非對(duì)COVID-19 患者潛在的治療作用。

1 COVID-19 所致的急性肺損傷

COVID-19 是一種以發(fā)熱、干咳、咽痛、乏力等急性呼吸道感染癥狀為主的急性呼吸道傳染病[4]，其中重型和危重型患者疾病進(jìn)展迅速，預(yù)后較差。臨床數(shù)據(jù)顯示，重癥監(jiān)護(hù)病房（ICU）患者總體死亡率可達(dá)22%～64%[6]。死亡患者多為老年人，常合并不同程度的慢性基礎(chǔ)疾病史，包括糖尿病、心血管疾病等，呼吸衰竭或相關(guān)并發(fā)癥是最主要的死亡原因[2-3，7-8]。

尸檢和穿刺組織病理觀察表明，肺是COVID-19的主要靶器官，主要病理表現(xiàn)包括彌漫性肺泡損害伴漿液、纖維蛋白性滲出，細(xì)胞脫屑和透明膜形成[4，9-10]。肺小血管和肺泡毛細(xì)血管充血、水腫，可見(jiàn)單核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)及血管內(nèi)透明血栓形成[10]。此外，心、肝、腎、腦、胃腸道等均可見(jiàn)不同程度的炎癥、損傷和壞死[4]。臨床病理分析發(fā)現(xiàn)，COVID-19 死亡患者肺內(nèi)有大量CD4+和CD8+淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)，而外周血T 細(xì)胞數(shù)量明顯減少，且均處于過(guò)度激活狀態(tài)，表現(xiàn)為CD4+T 細(xì)胞中具有高度促炎效應(yīng)的Th17 細(xì)胞增加，CD8+T 細(xì)胞高細(xì)胞毒性[9-10]，白細(xì)胞介素（IL）6、腫瘤壞死因子a（TNF-α）等促炎細(xì)胞因子水平也明顯升高，其中IL-6 升高與患者預(yù)后密切相關(guān)[2，11]。可見(jiàn)，免疫過(guò)激和炎癥風(fēng)暴是導(dǎo)致COVID-19 患者嚴(yán)重急性肺損傷甚至發(fā)展為急性呼吸窘迫綜合征的重要原因。

此外，COVID-19 患者存在明顯的凝血異常，毛細(xì)血管內(nèi)微血栓形成和肺栓塞可使肺血管阻力增加，肺血管壓力升高，導(dǎo)致右心功能不全[12]。COVID-19 患者血管緊張素Ⅱ（Ang Ⅱ）水平明顯升高[13]，加之缺氧、肺血管內(nèi)皮損傷所致的縮血管物質(zhì)大量釋放，可使肺血管收縮，阻力增大。這也解釋了為什么COVID-19 患者床邊心電圖常見(jiàn)右心室應(yīng)變，甚至出現(xiàn)右心室擴(kuò)張[6，10]。

2 西地那非對(duì)急性肺損傷的作用

西地那非通過(guò)與環(huán)磷酸鳥苷（cGMP）競(jìng)爭(zhēng)PDE5的結(jié)合位點(diǎn)，抑制cGMP 的降解。cGMP 是體內(nèi)重要的第二信使，參與多種信號(hào)通路的調(diào)節(jié)。由于PDE5 在肺組織中大量表達(dá)，西地那非可選擇性作用于肺組織[14]。大量動(dòng)物研究表明，西地那非對(duì)各種原因所致的急性肺損傷都有一定的保護(hù)和治療作用[15-20]。

西地那非因其選擇性擴(kuò)張肺血管的作用而被廣泛應(yīng)用于肺動(dòng)脈高壓患者[21]。肺血管收縮在急性肺損傷患者中亦不少見(jiàn)，內(nèi)皮功能障礙、低氧、微循環(huán)血栓形成等都可導(dǎo)致縮血管物質(zhì)釋放增加，使肺循環(huán)阻力增加，甚至影響右心功能。研究表明，在胎糞誘導(dǎo)的急性肺損傷豬模型中，胎糞吸入導(dǎo)致肺循環(huán)阻力顯著增加，而低劑量的西地那非治療可降低急性肺損傷豬的肺血管阻力并改善氧合指數(shù)[20]。

炎癥細(xì)胞聚集是急性肺損傷重要的病理生理過(guò)程，可釋放大量趨化因子和促炎細(xì)胞因子，產(chǎn)生過(guò)度的炎癥反應(yīng)，進(jìn)一步加重組織損傷。在脂多糖（LPS）誘導(dǎo)的急性肺損傷小鼠模型中，腹腔注射西地那非可劑量依賴性地減輕肺水腫，減少肺泡灌洗液中白細(xì)胞總數(shù)及中性粒細(xì)胞的比例，抑制肺組織中TNF-α、髓過(guò)氧化物酶活性、一氧化氮（NO）含量、總一氧化氮合酶（NOS）活性及誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（iNOS）活性的增加[17]。Kosutova 等[15]在生理鹽水灌洗誘導(dǎo)的急性肺損傷模型中也觀察到了類似現(xiàn)象，西地那非顯著減少肺內(nèi)中性粒細(xì)胞滲出和促炎因子TNF-α、IL-8、IL-6 的釋放，抑制氮氧化物的產(chǎn)生，減輕肺水腫，改善血?dú)獾群粑鼌?shù)。研究表明，cGMP 信號(hào)通路參與下調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞P 選擇素的表達(dá)，從而抑制白細(xì)胞的滾動(dòng)、黏附和遷移[22]；同時(shí)可通過(guò)cGMP/蛋白激酶G（PKG）通路抑制多種炎癥因子的表達(dá)，包括TNF-α、IL-1β、IL-2、IL-4、IL-8等，還可通過(guò)誘導(dǎo)血紅蛋白氧合酶1 抑制細(xì)胞因子和趨化因子的表達(dá)，調(diào)控炎癥反應(yīng)[23]?？梢?jiàn)，西地那非可抑制炎癥細(xì)胞的滲出和遷移，減少炎癥因子的釋放，減輕肺內(nèi)炎癥反應(yīng)。

NO 對(duì)炎癥具有多重調(diào)節(jié)作用，生理水平的NO可抑制淋巴細(xì)胞活化和微血管滲出，發(fā)揮抗炎作用；但過(guò)量的NO 可產(chǎn)生毒性作用，促進(jìn)炎癥反應(yīng)，也可使活性氮（RNS）產(chǎn)生增加，加重炎癥損傷[15，24-25]。湯慧芳等[17]的研究發(fā)現(xiàn)在LPS 處理6 h 后，小鼠肺組織內(nèi)總NOS 活性明顯增加，且以iNOS 為主，NO升高的同時(shí)伴有肺組織損傷加重，西地那非可抑制NOS 的活性，從而抑制NO 的過(guò)度產(chǎn)生。另一方面，TNF-α 等炎癥因子可刺激iNOS 的轉(zhuǎn)錄[26]，西地那非可通過(guò)抑制炎癥因子的釋放減少iNOS 的生成，減輕過(guò)量NO 導(dǎo)致的不良作用。

氧化應(yīng)激反應(yīng)是急性肺損傷的另一重要病理生理機(jī)制。炎癥過(guò)程中釋放的大量活性氧（ROS）、RNS引起脂質(zhì)過(guò)氧化，促進(jìn)炎癥反應(yīng)，加重組織損傷。西地那非對(duì)維持氧化-抗氧化平衡的積極作用已在多種炎癥模型中被證實(shí)[27-30]。西地那非可抑制氧自由基的產(chǎn)生并增強(qiáng)機(jī)體的抗氧化能力，發(fā)揮抗氧化作用[31]。在胎糞、嚴(yán)重?zé)齻蛿⊙Y所致的急性肺損傷大鼠中，西地那非可使谷胱甘肽過(guò)氧化物酶、過(guò)氧化氫酶、超氧化物歧化酶等抗氧化酶水平增加，使丙二醛、總體氧化應(yīng)激水平和氧化應(yīng)激指數(shù)降低，維持氧化-抗氧化平衡，降低肺部炎癥評(píng)分[18，27，29]。

此外，cGMP 依賴的蛋白激酶參與細(xì)胞存活/凋亡相關(guān)的復(fù)雜細(xì)胞信號(hào)通路，大量研究表明西地那非具有抗凋亡和促進(jìn)細(xì)胞增殖的作用[16，23，32]。在急性肺損傷模型中，西地那非可抑制急性肺損傷所致的細(xì)胞凋亡標(biāo)記物的升高[15，29]，但其機(jī)制尚不完全清楚。

3 西地那非在COVID-19 患者中的作用探討

現(xiàn)有研究表明SARS-CoV-2 通過(guò)與宿主細(xì)胞表達(dá)的血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2（ACE2）結(jié)合，感染宿主細(xì)胞，包括肺泡上皮細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞等[33]。Ang II 可與SARS-CoV-2 競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合ACE2 受體，并通過(guò)與AngII 1 型受體（AT1）結(jié)合介導(dǎo)ACE2 受體的下調(diào)、內(nèi)化和降解[34]。西地那非可抑制Ang II介導(dǎo)的AT1 受體下調(diào)[35]，從而促進(jìn)AT1 受體介導(dǎo)的ACE2 受體的下調(diào)。Qiao 等[36]發(fā)現(xiàn)西地那非對(duì)SARS-CoV-2 3CL 蛋白酶具有較強(qiáng)的結(jié)合能力，可使SARS-CoV-2 構(gòu)象發(fā)生改變，干擾其進(jìn)入宿主細(xì)胞。因此，西地那非或可通過(guò)抑制SARS-CoV-2 進(jìn)入宿主細(xì)胞，發(fā)揮保護(hù)作用。

炎癥過(guò)度激活所致的炎癥因子風(fēng)暴和凝血功能異常是COVID-19 的重要特征[37]。SARS-CoV-2 侵入并損傷肺上皮細(xì)胞，導(dǎo)致細(xì)胞功能障礙、凋亡或死亡；激活巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等釋放大量細(xì)胞因子和趨化因子，進(jìn)而募集并激活其他炎癥細(xì)胞，產(chǎn)生級(jí)聯(lián)放大的炎癥反應(yīng)。過(guò)度激活的免疫細(xì)胞釋放的大量促炎因子、蛋白酶、ROS 和RNS 等組織損傷因子，導(dǎo)致肺損傷和全身?yè)p傷[38]。炎癥與凝血系統(tǒng)之間存在復(fù)雜的相互作用，TNF-α、IL-6 等炎癥因子可促進(jìn)凝血反應(yīng)，抑制抗凝和纖溶系統(tǒng)，促進(jìn)血栓形成；而大量凝血酶及其他凝血蛋白酶又可激活單核細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和白細(xì)胞表面的蛋白酶激活受體，促進(jìn)促炎細(xì)胞因子的釋放并使與白細(xì)胞滲出和結(jié)合相關(guān)的表面蛋白的表達(dá)增加，產(chǎn)生強(qiáng)大的促炎效果[39]。西地那非在各類肺損傷模型中均表現(xiàn)出了強(qiáng)大的抗炎作用，可抑制趨化因子和促炎細(xì)胞因子的釋放，減少肺內(nèi)炎癥細(xì)胞的聚集，抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)和細(xì)胞凋亡，改善內(nèi)皮功能和氣體交換[15]。同時(shí)，抑制炎癥反應(yīng)可減輕炎癥相關(guān)的凝血異常。西地那非還可通過(guò)NO/cGMP/PKG 途徑直接抑制血小板的黏附和聚集[40]，抑制血栓形成，改善微循環(huán)。此外，數(shù)據(jù)顯示，約13%的COVID-19 患者存在肺高壓的征象，右心功能不全可嚴(yán)重影響患者預(yù)后[41]。西地那非經(jīng)典的擴(kuò)血管作用可減輕肺血管阻力，改善氧合和右心功能。以上證據(jù)表明西地那非對(duì)COVID-19 患者具有潛在的治療價(jià)值。

然而，目前關(guān)于西地那非治療急性肺損傷的研究多為動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，尚缺少在人群中應(yīng)用的證據(jù)。同濟(jì)醫(yī)院Ning 等[42]注冊(cè)了一項(xiàng)研究，西地那非對(duì)COVID-19 治療作用的飛行試驗(yàn)（NCT04304313），計(jì)劃納入10 例確診COVID-19 的患者，無(wú)性別限制，每天給予100 mg 西地那非治療14 d，研究西地那非治療COVID-19 的安全性和有效性。智利的一項(xiàng)研究（NCT04489446）計(jì)劃招募40 例患者，研究西地那非治療（25 mg，Q 8h，連用7 d）對(duì)患者動(dòng)脈氧合情況的影響[43]。意大利的DEDALO 試驗(yàn)計(jì)劃在糖尿病及代謝綜合征的COVID-19 患者中應(yīng)用西地那非60 mg 治療8 周，評(píng)估口服西地那非對(duì)輕中癥患者疾病緩解的作用和對(duì)重癥患者機(jī)械通氣率的影響[35]。以上研究均尚在進(jìn)行中。因此，西地那非對(duì)COVID-19 患者的作用有待進(jìn)一步研究證明。

4 總結(jié)與展望

目前，全球COVID-19 疫情形勢(shì)依然嚴(yán)峻，死亡人數(shù)仍在不斷增加。在加緊疫苗研發(fā)的同時(shí)，尋找能夠有效治療COVID-19，改善預(yù)后的安全、經(jīng)濟(jì)、易獲得藥物是當(dāng)下的另一要?jiǎng)?wù)。從作用機(jī)制來(lái)看，西地那非可多角度調(diào)節(jié)過(guò)度激活的免疫反應(yīng)，減輕肺損傷，在COVID-19 患者中具有良好的應(yīng)用前景，但目前尚缺乏高質(zhì)量的證據(jù)支持。臨床上仍應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況謹(jǐn)慎使用。

利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突