前沿研究丨人工肝血液净化系统——一种针对COVID-19细胞因子风暴的有效救治方法
本文选自中国工程院院刊《Engineering》网络首发文章
作者：章益民，俞亮，汤灵玲，朱梦飞，金燕琪，王周晗，李兰娟
来源：A Promising Anti-Cytokine-Storm Targeted Therapy for COVID-19: The Artificial-Liver Blood-Purification System. Engineering. 2020. https://doi.org/10.1016/j.eng.2020.03.006
2019新型冠状病毒（SARS-CoV-2）感染引起的2019冠状病毒病（COVID-19）已进入全球大流行状态，是国际公共卫生领域关注的焦点。SARS-CoV-2是继SARS冠状病毒（SARS-CoV）和中东呼吸综合征冠状病毒（MERS-CoV）之后二十年内出现的第三种致死性新型冠状病毒。COVID-19确诊人数和病亡人数仍在不断上升中；根据世界卫生组织（WHO）报告，截至3月22日（欧洲中部时间），全球确诊患者已超33万，逾1.4万患者死于此疾病。迫切需要新的治疗策略以提高重症、危重症患者的救治成功率。
研究表明，“细胞因子风暴”（也称为高细胞因子血症）在SARS、MERS、H5N1流感、H7N9流感重症感染中均存在，并与疾病的严重程度相关，可作为死亡的预测因子。前期的研究表明，在COVID-19中存在细胞因子风暴；ICU住院患者的细胞因子/趋化因子（如IL-2，IL-7，IL-10，GCSF，IP-10，MCP-1，MIP1A和TNF-α等）显著高于非ICU住院患者，显示细胞因子风暴与疾病严重程度相关。致死性冠状病毒感染会诱导机体产生过度和异常的免疫反应，与严重的肺部病变相关，并可导致死亡。因此，抑制COVID-19患者体内过强炎症反应对于降低重症、危重症COVID-19患者的死亡率甚为关键。相关研究表明，激素治疗SARS或MERS患者并不能降低病死率，但会导致病毒延迟清除。
在治疗SARS-CoV感染所致急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者时，有专家建议采用针对细胞因子风暴的治疗方法来治疗因过度炎症反应而导致的肺衰竭。人工肝血液净化系统由血浆置换、血浆吸附、血液/血浆滤过等血液净化模块组成，可有效清除细胞因子/趋化因子。前期应用人工肝血液净化系统治疗发生细胞因子风暴、病情迅速进展的H7N9流感患者的研究表明：一次人工肝血液净化治疗后，患者血液中17种细胞因子/趋化因子（basic FGF，GCSF，GMCSF，
鉴于人工肝血液净化系统在H7N9患者救治中的有效性，人工肝血液净化系统通过类似的阻断细胞因子风暴的作用，也能在COVID-19重症、危重症患者的救治中发挥重要的作用。《2019冠状病毒病（COVID-19）诊疗浙江经验》表明，接受人工肝血液净化系统治疗的COVID-19危重症患者预后良好。基于上述证据，近期发布了《人工肝血液净化系统应用于重型、危重型新型冠状病毒肺炎治疗的专家共识》。专家共识建议对于发生细胞因子风暴伴肺部影像快速进展的COVID-19患者，应用人工肝血液净化治疗。这个治疗方案也被纳入《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）》。
《人工肝血液净化系统应用于重型、危重型新型冠状病毒肺炎治疗的专家共识》中列出了重症和危重症COVID-19患者进行人工肝血液净化治疗的下列适应证：
① 炎症因子（如IL-6）的浓度≥正常上限５倍，或每日上升速度＞１倍；
② 肺部影像学快速进展，CT或X线提示肺受累百分比每天进展10%或以上；
③ 基础疾病需要人工肝治疗。
适应证①和②需同时满足，或单独满足适应证③。
可进一步开展新型人工肝血液净化系统（如Li-ALS）治疗发生细胞因子风暴的COVID-19患者的多中心临床研究；同时可以开展COVID-19患者的细胞因子风暴产生的关键免疫细胞类型和分子通路的基础研究，以阐明人工肝血液净化系统通过阻断细胞因子风暴，逆转重症COVID-19患者的疾病进程的机制。作为针对细胞因子风暴的疗法，人工肝血液净化系统在降低重症和危重症COVID-19患者的病死率方面具有良好的潜力。
改编丨吴佳明
改编原文：
Zhang Y, Yu L, Tang L, Zhu M, Jin Y, Wang Z, Li L. A Promising Anti-Cytokine-Storm Targeted Therapy for COVID-19: The Artificial-Liver Blood-Purification System. Engineering. 2020.
https://doi.org/10.1016/j.eng.2020.03.006.
作者介绍
李兰娟，感染病（传染病）学家，中国工程院院士。现任浙江大学附属第一医院主任医师，传染病诊治国家重点实验室主任。
从事传染病临床、科研和教学工作40余年，擅长各类肝炎、感染性疾病、新发突发传染病诊治，尤其是肝衰竭、病毒性肝炎、肝病微生态研究。作为我国人工肝开拓者，创建独特有效的李氏人工肝支持系统治疗重型肝炎获重大突破。首次提出感染微生态学理论，从微生态角度来审视感染的发生、发展和结局，为感染防治提供了崭新的思路，还从基因的角度首次揭示肠道菌群与肝硬化的秘密。
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说明：论文反映的是研究成果进展，不代表《中国工程科学》杂志社的观点。