COVID-19:联合抗病毒和抗炎药物提高治疗效果
SARS-CoV-2感染继续导致住院治疗。根据罗伯特·科赫研究所的估计，目前的COVID-19住院率约为每10万常住人口中6至7人。住院的COVID-19患者现在可以获得一系列药物，这些药物可以减轻疾病的严重程度，在最严重的情况下，还可以降低死亡风险。其中一些药物针对病毒本身;另一些则是对抗感染引起的炎症。
一线治疗包括单克隆抗体和地塞米松(一种具有强抗炎特性的药物)。抗体治疗通过粘附在其刺突蛋白表面来中和病毒，防止病毒进入人体细胞。这种类型的治疗在症状出现后7天内使用。需要氧疗的住院COVID-19患者通常接受地塞米松，这是一种糖皮质激素，大约60年来一直被用于治疗由免疫反应过度引起的炎症。在COVID-19中，这种药物也被证明可以可靠地抑制身体的炎症反应。然而，由于该药与各种副作用有关，包括增加真菌感染的风险，因此只能以特定和有针对性的方式使用。
来自Charité、MDC柏林医学系统生物学研究所(BIMSB)和柏林大学的研究人员现在已经研究了这两种治疗的作用机制。Markus Landthaler教授领导的BIMSB“RNA生物学和转录后调控”研究小组的第一作者Emanuel Wyler博士说:“我们发现的证据表明，抗体和地塞米松的联合治疗比单独使用这些治疗更有效。”
由于并非所有的肺腔室都可以使用从患者身上获得的肺组织样本进行研究，研究小组去年的第一步是寻找合适的模型。这项任务落到了最后一位作者Jakob Trimpert博士身上，他是柏林大学病毒学研究所的兽医和研究小组负责人，随后开发了COVID-19仓鼠模型。仓鼠作为与人类感染相同病毒变异并出现相似疾病症状的动物，已被证明是研究COVID-19最重要的非转基因模型。然而，不同种类的仓鼠的症状和进展有所不同。例如，虽然叙利亚仓鼠的症状通常保持温和，但Roborovski仓鼠会发展成严重的疾病，这让人联想到需要重症监护的COVID-19患者。
Trimpert博士解释说:“在目前的研究中，我们测试了单一和联合抗病毒和抗炎疗法对COVID-19的影响，这意味着我们使用了现有的单克隆抗体、地塞米松或两者结合的模型。”柏林大学的兽医病理学家随后在显微镜下检查了感染的肺组织，以确定肺组织损伤的程度。Trimpert博士和他的团队还测定了不同时间点组织中存在的传染性病毒和病毒RNA的数量。这使得研究人员能够检查病毒活性是否以及如何在治疗过程中发生变化。“多亏了对各种COVID-19参数的详细分析，这只有在动物模型中才有可能实现，我们能够更好地了解两种重要的COVID-19药物的基本作用机制。此外，我们发现了与单克隆抗体和地塞米松联合治疗相关的潜在益处的明确证据，”Trimpert博士说。
通过单细胞分析，研究人员证明了药物对各种细胞信号通路的复杂相互作用和存在的免疫细胞数量的影响。从特定样本中获得的单个细胞被加载到芯片上，在那里它们首先被条形码编码，然后被封装成微小的含水液体液滴。一旦准备好，单细胞进行RNA测序，这一过程用于建立细胞刚刚读取的基因构建块的序列。由于条形码技术，这种RNA后来可以被识别为来自特定的细胞，使研究人员能够在单细胞水平上以高度的准确性确定细胞功能。“我们能够观察到抗体在减少病毒数量方面是有效的，”Wyler博士解释道。他补充道:“不过，这在我们的模型中没有多大用处。”这是因为破坏肺组织的不是病毒，而是病毒引发的强烈炎症反应。免疫细胞对抗入侵的病原体释放信使物质来召唤增援。当这些防御力量大量到达时，肺部就会堵塞。“阻塞的血管和不稳定的血管壁随后会导致急性肺衰竭，”威勒博士解释说。
令人惊讶的是，著名的药物地塞米松出现了。“这种抗炎作用对一种被称为中性粒细胞的特定免疫细胞产生特别强烈的影响，”该研究的最后合著者、Charité传染病和呼吸医学部门的研究小组负责人杰拉尔丁·努埃勒斯博士说。中性粒细胞是一种白细胞，负责对病毒和细菌感染做出迅速反应。“皮质类固醇制剂抑制免疫系统，阻止中性粒细胞产生信使物质，吸引其他免疫细胞，”Nouailles博士解释说。她继续说:“这使得这种药物在防止免疫反应升级方面非常有效。”
当研究人员将抗病毒和抗炎治疗相结合时，获得了最好的治疗效果。“这种类型的联合治疗不包括在现有的临床指南中，”Nouailles博士强调。“此外，目前的指南规定，对于高危患者，只能在症状出现后的前7天内给予抗体治疗。在临床实践中，地塞米松仅在患者需要氧疗时使用，即在疾病的极晚期阶段。然而，联合使用它，打开了全新的治疗时间窗口。”这种新方法现在必须在临床试验中进行评估，然后才能在临床实践中采用。
参考:王志强，王志强，等。单细胞转录组学揭示了地塞米松和抗体治疗在COVID-19仓鼠模型中的主要益处。摩尔。其他。2022.doi:10.1016 / j.ymthe.2022.03.014
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