《新冠致命元凶并非细胞因子风暴》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2023-05-10
  • 据发表于最新一期《临床研究杂志》的一篇论文,美国西北大学范伯格医学院研究人员将机器学习技术应用于医疗数据后发现,未能治愈的继发性细菌性肺炎是新冠病毒感染患者死亡的关键驱动因素,甚至可能超过病毒感染本身的致死率。他们还发现了新冠病毒感染不会引起“细胞因子风暴”的证据,而细胞因子风暴过去通常被认为会导致死亡。

      研究人员发现,肺部继发性细菌感染在新冠病毒感染患者中极为常见,影响了近一半需要机械通气支持的患者。换句话说,近一半的新冠患者会发展为继发性呼吸机相关细菌性肺炎。

      这项研究分析了美国西北纪念医院重症监护室585名患有严重肺炎和呼吸衰竭的病人,其中190人是新冠患者。研究人员开发了一种名为CarpeDiem的新机器学习方法,数据基于ICU团队每日查房记录,以此了解细菌性肺炎等并发症如何影响病程。

      研究人员表示,那些继发性肺炎治愈患者很可能活下来,而没有治愈的人更有可能死亡。研究数据表明,与新冠病毒本身相关的死亡率相对较低,但在ICU期间发生的其他事情,如继发性细菌性肺炎,使死亡率上升。

      研究结果也否定了细胞因子风暴理论。研究人员表示:“如果细胞因子风暴真的是导致新冠患者长时间住院的原因,我们应该会看到患者频繁过渡到以多器官衰竭为特征的状态,但事实并非如此。”

      研究人员表示,肺部细菌重叠感染作为新冠患者死亡原因之一的重要性一直被低估。此次研究强调了预防、寻找和积极治疗重症肺炎患者的继发性细菌肺炎的重要性,其中也包括那些患有新冠病毒感染的患者。

  • 原文来源:http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2023-05/10/content_552982.htm?div=-1
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    • 编译者:hujm
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    • 据Fred Hutchinson癌症研究中心报道,该中心的研究人员已经使用机器学习、深度神经网络和其他人工智能工具来筛选、识别和验证少数已被FDA批准的药品中的化合物,惊喜地发现这些化合物可应对新冠急性感染患者和前列腺癌患者体内发生的细胞因子风暴。 细胞因子风暴,也称为高细胞因子血症或免疫系统反应失控,是在人类和其他动物体内发生的生理学反应,其中由先天免疫系统引起的不受控制和过度释放促炎细胞因子是主因。通常,细胞因子是机体对感染的免疫反应的一部分,但是它们的突然释放会导致多系统器官衰竭甚至死亡[1]。细胞因子风暴是许多在ICU中挣扎求生的COVID-19患者的主要敌人,也是新冠疫情中引发患者死亡的一个重要因素。 上述相关研究以题为“Machine learning identifies molecular regulators and therapeutics for targeting SARS-CoV2-induced cytokine release”的论文发表在Molecular Systems Biology上(图1)。 通讯作者Gujral表示,在新冠病毒肆虐的背景下,识别和验证FDA批准的或临床级的化合物,可有效抑制炎性细胞因子的产生(图2)。例如,研究组发现,一种名叫波纳替尼的多酶抑制剂是一种有效的细胞因子抑制剂,已被FDA批准用于某些白血病患者,可以应对SARS-CoV-2及其新兴变体中的炎症反应。 此外,Gujral与Pete Nelson博士团队合作的一项癌症研究以题为“Computational modeling identifies multitargeted kinase inhibitors as effective therapies for metastatic, castration-resistant prostate cancer”的论文发表在《美国国家科学院院刊》上,该研究表明这种基于人工智能发现的药物在一种转移性去势抵抗性前列腺癌中同样有效(图3)[3]。 为了弄清具体路径,该团队决定专注于激酶——一种协调细胞内分子通路的酶,它可以对细胞因子从释放到细胞生长的整个过程进行调节。利用细胞因子调节激酶的作用,Gujral实验室的Vijay开发了算法来模拟细胞如何对428种单独的激酶抑制剂作出反应。 Gujral开发的“多药理学”AI方法将数学与激酶抑制剂相结合。每种抑制剂作用于一组不同的激酶,然后研究人员使用复杂的计算方法去探究答案。通过此种方法,研究人员能够缩小对刺突蛋白介导的细胞因子释放贡献最大的激酶范围,发现了一些和细胞因子风暴途径相关且对研究有帮助的其他激酶。 Gujral表示,此种新型的药理学方法具有广阔的应用潜力,因为它可以以相对客观的方式识别所有可能对细胞因子释放产生重要影响的下游激酶。此次研究的“细胞因子风暴”现象并非特定于COVID-19感染中,而是可以更深入研究免疫细胞应如何应对病毒攻击、细菌或癌症的威胁,具有很高的研究价值。
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    • 来源专题:生物安全网络监测与评估
    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2020-04-17
    • 司处理这个问题的方法不同,但它们都解决了同一个问题——血液中细胞因子过多。   许多罹患严重疾病的COVID-19患者似乎不仅受到SARS-CoV-2病毒的攻击,而且还受到自身免疫系统的攻击。当免疫系统反应过度时,它会产生多余的细胞因子来吸引免疫细胞。反过来,当免疫细胞从攻击病毒转向攻击健康细胞时,这些免疫细胞会释放更多的细胞因子,形成一个加速的、危险的螺旋。   细胞因子风暴可以引发急性呼吸窘迫综合征(ARDS),这是一种常见的致命并发症,大量的液体泄漏到肺部,没有外部支持就无法呼吸。细胞因子的过度产生也是败血症的基础,败血症通常会损害肺部、心脏和肾脏,并最终导致多器官衰竭和死亡。   Cytosorbents   Cytosorbents’s Cytosorb是一种体外血液净化盒,已在欧洲和全球58个国家的8万多例人类治疗中使用,用于治疗危重病人和心脏手术患者的细胞因子风暴和致命炎症。   该公司在德国弗赖堡(Freiberg)对30名患者进行了COVID-19试验,并希望很快在美国开展更大规模的研究。这种药盒已经在中国和意大利的COVID-19患者中使用。Cytosorb已被添加到意大利和巴拿马的冠状病毒治疗指南中。   Cytosorbents首席执行长Phillip Chan在4月4日与Cowen和公司的一次分析师电话会议上说,该公司已经收到美国医院对该设备的40多个紧急使用请求。一周后,这一数字超过了70家医院。   目前,大多数血液净化设备或泵都可以使用这种药盒,包括透析、连续肾脏替代治疗和体外膜氧合机(ECMO)。COVID-19不需要进行任何调整。   Cyotsorbents的首席执行官Phillip Chan告诉BioWorld:“每个Cytosorb墨盒都充满了生物相容性、高度多孔的聚合物珠,大概有一粒盐那么大。”“每个珠子都有数百万个毛孔和通道,它们可以像小海绵一样活动,根据大小、表面吸附和浓度从血液中提取炎症毒素。”   当血液被抽出体外并通过药盒时,它就能清除炎症毒素。陈冯富珍说:“经过净化的血液被一次又一次地循环回体内,这样一个病人的整个血量在24小时内要处理70多次。”墨盒每天更换一次。   吸附剂与吸附剂不同,吸附剂需要更大的表面积,吸附剂需要更大的表面积,吸附剂需要更大的表面积,吸附剂在吸附剂上形成薄膜。据陈说,Cytosorb子弹的表面积有7个足球场那么大。   “此外,Cytosorb具有高度的生物相容性和血液相容性,允许珠子接触全血而不会引起溶血,”他指出。   陈冯富珍说,其他材料的效果并不好。“木炭通常是由燃烧有机材料制成的,这些材料的气孔非常小,不适合去除大的物质,比如细胞因子。其他吸附剂材料通常不与血液相容,如果接触全血,会导致红细胞被破坏,因此只能用于处理血浆(血液的非细胞部分),这使得处理更加复杂。” 4月13日,欧盟宣布成立的消息推动该公司股价上涨了30%,但自那以来,该公司股价一直有所下跌。该公司在2019年的营收达到了740万美元,远高于2018年的610万美元。除了COVID-19的应用外,该公司预计将在未来几个月公布一项名为REFRESH 2-AKI的心脏研究结果。   Terumo BCT和标记疗法   FDA发布了一份EUA,用于Terumo BCT的Optia Apheresis系统与Marker的D2000吸附盒结合使用。血液循环通过Optia系统是净化的D2000墨盒。   D2000体外血浆吸附盒目前用于减少ARDS、败血症、肝功能衰竭、药物过量和中毒患者血浆中的细胞因子和其他毒素。该设备运行在等离子体分离平台,如光谱Optia。最近获得CE认证。   这两家公司很快形成了合作关系,将各自的技术用于应对日益严重的疫情。“两家公司之间的合作速度之快令人难以置信。我们将不遗余力地为我们的产品探索现有的和新的方式来减轻covid19的影响,”Terumo BCT的首席执行官兼总裁Antoinette Gawin说。   “通过将我们的等离子吸附盒与Terumo BCT的技术相结合,这种合作关系为开发一种治疗covid19急性呼吸衰竭的独特的全球解决方案提供了潜力,”Marker董事长David Cohen说。   光谱医疗   spectrum Medical的PMS药盒与其他药盒有一点不同,它可以去除细胞因子风暴的主要驱动因素——内毒素。在美国,以及日本和意大利,COVID-19病人都使用了这种药盒。   EUA将允许该公司将其在美国的III期Tigris试验扩展到更多的医院和脓毒性休克患者的covid19。   “我们对PMX在日本、意大利和美国治疗COVID-19患者的结果感到鼓舞,并正在收集COVID-19患者内毒素活性增加方面的数据,我们与主要在意大利和日本的EAA分配伙伴进行了合作。公司总裁兼首席执行官保罗·沃克说:“我们希望能为感染性休克患者的治疗做出更大贡献。”