洪缨
患者感染病毒性疾病康复后产生的血浆(convalescent plasma,CP)中含有保护性抗体,可通过输注CP被动免疫治疗其他感染患者。1891年,该疗法率先于一名白喉患者使用,近年新发传染病疫情爆发时,如SARS、MERS等也有应用[1]。SARSCoV-2席卷全球,由其导致的肺炎WHO正式命名为COVID-19。经过谨慎的临床和实验室评估,目前全球有上百万的COVID-19康复者可以招募,成为COVID-19 CP供者。通过被动输入SARS-CoV-2特异性IgG抗体可能会中和病毒颗粒,激活补体系统,从而促进病毒清除。但血浆输注可能会引起输血反应,例如过敏反应,发热反应、输血相关急性肺损伤(TRALI)、输血相关循环超负荷(TACO),以及抗体依赖性增强(ADE),这一点也很重要。
1 以往的经验 2009年香港在H1N1流行期间,联系18~55岁确诊患者9 101人,因不符合献血标准、实验室测试不合格、中和性抗体效价不足以及血管等问题,最后301人完成单采血浆,379人捐献全血,收集总共276 L具有足够中和性抗体效价的康复者恢复期血浆,为输血服务机构提供了宝贵的CP采集经验[2]。近年来西非埃博拉疫情爆发期间,由于缺乏疫苗和有效治疗药物以及病毒的高度感染性和较高的病死率,使用CP进行预防和/或治疗的可能性备受关注。2014年,世界卫生组织建议在埃博拉病毒暴发期间采集CP治疗埃博拉病毒感染者[3]。WHO埃博拉病毒康复者血液使用指引涵盖了从康复者筛选到临床疗效评估全过程,同时提供了康复者献血和患者输血的知情同意书,以及献血者和患者数据采集示例样本[4]。2017年WHO关于使用恢复期血浆,血清或免疫球蛋白应对新兴病毒的文件,提供了有益的建议[5]。
2 COVID-19 CP指南 目前抗病毒治疗方法对COVID-19的疗效有限。最新的中国指南强调,康复者恢复期血浆疗法是严重COVID-19病例的紧急治疗方法[6]。2020年3月4日,国家卫健委发布新冠肺炎康复者恢复期血浆临床治疗方案(试行第二版)[7],流程见图1。2020年3月24日,美国食品药品监督管理局(FDA)已批准采集康复患者血浆,提交紧急研究用新药(IND)申请,紧急用于严重或危及生命的COVID-19患者[8,9],发布了COVID-19 CP的研究指南[10]。美国新冠疾病治疗指南[11]建议:没有足够的数据来推荐或反对使用CP治疗COVID-19。
3 COVID-19 CP采集
3.1 康复者招募:因SARS-CoV-2高传染性和致病性,COVID-19患者采取集中收治,康复者的招募工作由定点救治医院组织动员符合条件的康复者自愿无偿捐献血浆。本次疫情中,通过对COVID-19患者进行研究发现,病毒侵入人体后,产生IgG抗体约需要10~15天[12],招募的康复者距首发症状时间≥3周,年龄18~55岁,符合最新版新冠肺炎诊疗方案中解除隔离和出院标准,经临床医师综合患者治疗等有关情况评估确定COVID-19康复者献浆资格,余下条件同正常献血者。约翰·霍普金斯大学提出康复者标准:感染诊断SARS-CoV-2核酸检测阳性,临床症状消失≥14天,鼻咽拭子或血液核酸检测阴性,采集不抗凝血液标本检测SARS-CoV-2抗体,最佳效价>320,还必须符合联邦法规的标准献血者资格标准[13]。通过确认的病毒核酸检测方法来证明患者康复,筛查合格康复者的抗体效价,筛选高效价抗体献浆者。
3.2 采集:对SARS-CoV-2存在很多未知,对COVID-19康复者应该采取谨慎态度。有文献报道,一位78岁女性患者,按照我国诊疗标准已治愈,出院前三次新咽拭子核酸检测为阴性,准备出院时,患者突发心脏骤停死亡,解剖遗体肺内发现残留SARSCoV-2[14]。另有一篇报道2020年1月23日~2月25日,共262例COVID-19患者出院,截至2020年3月10日,所有患者均接受了至少14天的随访,38/262例患者(14.5%)检测出阳性。使用超灵敏商用试剂盒检测RNA阴性样品,有18/24RNA呈阳性,这表明从COVID-19康复者中可能存在病毒携带状态[15]。《关于印发进一步加强新冠肺炎康复者恢复期血浆救治工作方案的通知》文件要求,采集COVID-19CP工作人员至少采用二级生物安全防护[16]。按照《单采血浆站技术操作规程(2011版)》和《血站技术操作规程(2019版)》相关要求进行操作,每次单采血浆量200~400 mL,具体采集量由临床医师评估确定,两次捐献间隔期≥14天。
3.3 制备:在尚未完全了解SARS-CoV-2发病机理和免疫应答的情况下,采用病原体减少技术(PRT)处理CP,防止残存病毒、病毒变异体或其他可能的传染性生物(包括细菌、病毒、寄生虫)伤害受血者,增加一层安全性。国内采用亚甲蓝可见光照射进行病原体灭活。国外多采用INTERCEPT血液系统(Cerus)和Mirasol PRT系统(Terumo BCT)。INTERCEPT血液系统已用于处理埃博拉病毒CP[17,18]。病毒灭活对SARS-CoV-2IgG抗体效价无明显影响[19]。将每份单采血浆遵循无菌操作分装成100~200 mL/袋,留三段血袋导管,方便临床使用。速冻至-20℃,或2~6℃保存不超过48 h。
3.4 检测:除一般检测外还包括:单人份SARSCoV-2核酸检测阴性;IgG抗体检测呈反应性且160倍稀释后按照试剂说明书要求检测仍为阳性;或血浆总抗体定性检测呈反应性且320倍稀释后按照试剂说明要求检测仍为阳性反应。有条件的实验室开展病毒中和试验确定抗体效价。献血者如有妊娠史或输血史,建议筛查HNA及HLA抗体。根据当地流行病学特征,可酌情增加检测内容。张立波等[20]检测6位COVID-19CP,发现IgM抗体检测结果都为阳性,5例IgG抗体效价大于1:320,1例IgG抗体效价大于1∶40小于1∶80,病毒RNA 检测结果均为阴性。
3.5 储存:待检库和成品库均固定专人对CP进行库存管理,血浆隔离存放,有明确标识。检测合格后,标签参照《血站技术操作规程(2019)版》,标明新冠康复者血浆,COVID-19 CP。
4 COVID-19 CP的临床应用 李营等[21]报道1 例CP治疗COVID-19重症患者,发现治疗后临床症状及炎性指标得以改善。Shen等[22]报告了中国深圳市第三人民医院的5名(36~65岁)重症COVID-19患者的初步研究结果,在无对照的情况下,入院后第10 d~22 d接受了SARS-Cov-2抗体(效价>1∶1 000)和中和抗体(效价>1∶40)CP,输后4/5患者病毒载量降低,体温正常化和急性呼吸窘迫综合征消退。Duan等[23]报告了中国的一项初步研究,使用CP治疗10名患者(年龄在34~78岁之间),中位数16.5 d时接受了200 mL输注中和抗体(>1∶640)CP,取得了类似的效果。所有患者同时接受抗病毒治疗和其他药物,没有对照,没有观察到与CP输血有关的不良事件。Zhang等[24]描述了4名危重病人,他们在入院第11 d~18 d输注了第一次CP(200/300/400 mL),两名患者只输注1次,另外两名患者分别输注3次(900 mL)和8次(2 400 mL),患者均被认为从COVID-19感染中恢复,CP可能是感染SARS-CoV-2的重症患者的一种潜在疗法。尚无法确定支持治疗,CP和患者免疫应答对生存的相对贡献,CP和/或支持治疗是否能提供任何临床益处尚不清楚。
目前COVID-19病例研究使用CP的局限性包括:患者数量较少(合计20例);每个报告都基于单个医院的经验;研究设计欠佳(非随机对照试验),存在混杂因素(类固醇和抗病毒药同时治疗);CP输注时间在病程相对较晚(大多数情况下>10 d);仅纳入重症患者。有限的样本量和非随机对照研究设计无法就该疗法的潜在疗效做出明确结论,最佳输注剂量和时间点以及CP疗法的安全性和有效性,需要在精心设计的规模较大的随机对照试验中进一步研究。COVID-19随机对照试验设计,可参考中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)感染患者的CP疗法可行性、安全性、临床和实验室效果的研究方案[25]。
5 COVID-19 CP可能的风险 非感染性输血反应,如TRALI,TACO以及与支气管痉挛相关的过敏反应,可能使COVID-19患者变得更糟糕。
5.1 输血相关急性肺损伤(TRALI):血液制品中的HLA或HNA抗体导致受血者出现免疫介导的TRALI 。国内部分地区献血人群中,女性献血者HLA抗体阳性率较高,有妊娠史献血者的阳性率显著高于无妊娠史的献血者[26-28]。考虑到严重COVID-19患者的肺部感染,应检测CP中HLA抗体,抗体阳性不用于临床,减轻TRALI的风险。美国也要求检测女性康复者HLA抗体[13]。
5.2 输血相关循环超负荷(TACO):TACO现在被认为是输血最常见的严重不良反应,血液预警系统发现高危人群中发生率为1%~12%[29]。最新数据表明,某些COVID-19患者存在心肌损伤[30],心脏功能受损是在COVID-19住院患者中的常见病状[31],心功能不全是TACO的危险因素[32]。在机械通气的辅助下,在急性肺损伤的COVID-19老年患者中,TACO的发生率更高。在非COVID-19患者中,考虑用于CP“剂量”正处于与报告TACO病例输血量范围内(305 mL,250~520 mL)[33],需要关注TACO,注意患者输液状态,降低高危患者输注速率,密切观察即时评估。
5.3 抗体依赖性增强(ADE):血浆中的抗体通过各种机制增强病毒进入和病毒复制能力,从而可能加剧疾病的恶化。被动抗体的施用可以抑制受血者的体液免疫系统产生病原体特异性抗体,从而使个体容易受到再感染。ADE在许多病毒性疾病中都是公认的,ADE可能导致许多病毒具有极强的毒力。在感染过程中,会产生不同类型抗体的混合物(中和抗体、增强抗体和非中和抗体)。病毒增强或中和取决于多种因素,包括抗体类型和类别,抗体效价,病毒株以及某些补体分子的存在[34]。Zhang等[35]临床研究观察到,中和性抗体的早期出现与较差的预后有关,康复者中和性抗体在第20天达到峰值且维持较高水平,而死亡者中和性抗体在第15天达到峰值,效价也更高,几天后抗体活性急剧下降,表明抗体出现与严重肺炎之间存在时间关系,死者中过度过快的免疫激活可能触发了免疫系统的系统崩溃。To等[36]发表了类似的结果,他们报告了23名SARS-CoV-2感染患者的108个血清样本抗体反应时间模式,在症状发作后第10天,大多数患者血清中都存在针对SARS-CoV-2表面和内部蛋白的IgM和IgG抗体,病毒载量峰值与年龄呈正相关。Zhao等[37]报道抗SARS-CoV-2总抗体(Ab),IgM和IgG抗体的血清转化中位天数分别为11、12和14。高抗体效价被认为是严重疾病的危险因素,较高的抗体水平是对更严重疾病的反应,还是导致更严重疾病的ADE触发因素,目前尚无定论。无论哪种方式,值得注意的是,大多数COVID-19患者已经具有确定的抗体反应,这引发了有关CP抗体输注原理的质疑。Fu等[38]综述COVID-19感染中严重肺部炎症的可能机制:快速病毒复制和细胞损伤引起的炎症;病毒引起的血管紧张素转换酶2(ACE2)下调和脱落;抗病毒中和性抗体引起的炎症反应。
6 面临的问题 当前缺乏广泛可用且经过验证的SARS-CoV-2抗体检测方法,尤其是检测中和抗体的检测方法可能会妨碍寻找具有高效价中和性抗体的康复者,因为并非所有康复者在恢复期都具有可检测的抗体[39]。COVID-19患者临床数据仅来自少量病例且没有对照组,患者除CP外同时接受多种治疗(抗病毒和抗炎治疗),临床状况改善很难确定是CP的原因。为了确定COVID-19CP输注是否减少感染相关死亡率,缩短住院时间,输注的最佳时间和剂量,CP中的IgG和中和性抗体的适当治疗效价,来自不同病毒基因组感染患者的CP是否对所有COVID-19患者具有保护作用,除了中和性抗体外,诱导临床反应还可能涉及哪些其他因素,在大量混杂因素的复杂治疗环境中,只有随机对照试验才能回答以上问题。
7 结语 尽管CP疗法历史悠久,在严重疾病暴发期间,需要立即采取行动使用CP,临床往往没有设计完好的随机对照试验。CP疗法的有效性取决于病原体和治疗方案(输注时机和剂量),需要设计完好的前瞻性随机对照试验,来验证安全性和有效性。目前,我国有超过7万名康复的COVID-19患者,可以为医疗机构提供宝贵的CP资源。由于缺乏对COVID-19更深入地了解,包括病毒的变异性和突变性,CP可能更好地反映本地人群中正在传播的病毒,本地采集和使用可能是有效的治疗选择。
利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突