間充質干細胞治療危重型新型冠狀病毒肺炎患者的療效分析

周娟，胡玲俐，譚英征，劉歡歡，賀瀟瑾，袁婷，龍云鑄

新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）在短期內迅速席卷全球。隨著基因測序技術的進步，研究者很快得到了新型冠狀病毒基因序列，明確了致病原是與重癥急性呼吸綜合征（SARS）、中東呼吸綜合征（MERS）同屬的冠狀病毒。2020-02-11，世界衛生組織（WHO）將新型冠狀病毒正式命名為嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒 2（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2）［1］。

2020-01-10鑒定出病原體，但人們對這種病毒的認知非常有限［2］，且目前尚無有效的抗病毒藥物，據WHO預計疫苗研發至少需要12～18個月［3］，尋找有效的救治方案對重癥、危重癥COVID-19患者十分重要。為了提高重癥、危重癥COVID-19患者的救治成功率，研究提出，間充質干細胞可通過調節免疫、抗纖維化、抑制炎性因子風暴等機制修復COVID-19患者受損器官，并發揮營養保護的作用［4-5］。根據現有研究，可用于監測COVID-19患者病情進展的指標包括外周血淋巴細胞計數、D-二聚體、C反應蛋白、乳酸脫氫酶等，其中淋巴細胞計數減少與疾病的嚴重程度密切相關［6-7］。本研究探討間充質干細胞治療危重型COVID-19患者的臨床療效及預后，并分析患者治療前后淋巴細胞計數、C反應蛋白及影像學變化情況，為今后的臨床診療提供參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2020-02-20至2020-03-20株洲市中心醫院收治的危重型COVID-19患者5例，均符合《新型冠狀病毒肺炎診療方案（試行第六版）》［8］中的危重型COVID-19診斷標準。患者基本信息見表1。本研究經株洲市中心醫院醫學倫理委員會審核批準（批準號：2020029），患者對本研究知情并簽署知情同意書。

1.2 間充質干細胞治療 患者均采用人臍帶間充質干細胞懸液（湖南省長沙市中信湘雅醫院人類干細胞國家工程研究中心提供）治療，每次劑量為1×106～5×106cell/kg，每次治療間隔時間≥3 d，且治療次數≤3次。間充質干細胞治療適應證：呼吸衰竭、休克或合并其他器官功能衰竭入住ICU治療者。禁忌證：（1）既往有肺栓塞病史者；（2）人類免疫缺陷病毒（HIV）感染者；（3）惡性腫瘤及既往有子宮頸原位癌、皮膚非轉移性鱗狀細胞癌或基底細胞癌者；（4）妊娠期及哺乳期婦女；（5）臨床醫師認為其他不適宜應用的情形。

1.3 病歷簡介

病例1：男，80歲，因“發熱、咳嗽2 d”及SARSCoV-2核酸檢測陽性于2020-02-14入住株洲市中心醫院感染內科隔離病房，予以吸氧、胸腺肽以增強機體免疫力，并給予阿比多爾聯合干擾素、抗凝藥物及營養支持治療。2月20日，因“呼吸衰竭”轉入ICU，并行胸部CT檢查，結果顯示：兩肺磨玻璃樣病灶較前明顯增多（見圖1a）。第2天，患者因呼吸困難行氣管插管并給予俯臥位有創機械通氣治療；第5、10天，患者行床旁胸部CT檢查示：雙肺多發磨玻璃樣滲出病灶持續進展。第9天，患者肺泡灌洗液培養結果出現G-不動桿菌、鮑曼不動桿菌等，因此進一步強化抗感染治療。在臨床治療中，患者均于入住ICU第5、8、11天輸入間充質干細胞懸液100 ml，無不良反應發生；第12天，患者病情有所好轉，遂脫機行高流量吸氧治療；第14天，拔出氣管插管，采用鼻導管吸氧，待患者呼吸平穩后轉入普通病房進行隔離治療。第15天，復查胸部CT檢查示：兩肺滲出病灶較前吸收，密度減低，較多纖維化（見圖1b）。且在第5天輸入間充質干細胞懸液后，外周血淋巴細胞計數、C反應蛋白逐漸恢復正常（見圖2a），患者病情出現好轉。

病例2：女，80歲，因“咽癢、輕咳2 d”及SARSCoV-2核酸檢測陽性于2020-02-14入住株洲市中心醫院感染科隔離病房，治療方案同病例1。2月14日，患者胸部CT檢查結果示：雙肺內可見斑片狀高密度影，病灶范圍進展明顯（見圖1c），因其年齡大且一般情況差而轉入ICU治療，并予以無創呼吸機輔助通氣。入住ICU后第2、5天，患者均輸入間充質干細胞懸液共200 ml，無不良反應發生；第6天，床旁胸部CT檢查示：兩肺滲出病灶較前仍有進展；第7天，患者經鼻導管吸氧后氧合指數達 389 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），且呼吸平穩，故轉入普通病房進行隔離治療；第10天，再次復查胸部CT檢查示：肺部病灶較前減少，密度降低（見圖1d）。另外，患者在入住ICU第5天后，外周血淋巴細胞計數和C反應蛋白逐漸恢復至正常（見圖2b）。

病例3：女，65歲，因“畏寒5 d”及SARS-CoV-2核酸檢測陽性于2020-02-08入住株洲市中心醫院感染科隔離病房，治療方案同病例1。2月12日，患者因嚴重低氧血癥而行胸部CT檢查，結果示：雙肺內斑片狀高密度影（見圖1e），遂轉入ICU監測病情；第2天，患者因低氧血癥而行氣管插管并給予無創機械通氣；第3、6天分別給予間充質干細胞懸液100 ml，未發現不良反應；第4天，患者床旁胸部CT檢查示肺部病灶仍進展，但患者呼吸機支持力度不高，故下調參數；第5天，患者可間斷自主呼吸；第7天，拔除氣管插管，并撤除呼吸機行鼻導管高流量氧療，復查胸部CT檢查示：雙肺感染病灶較前有所減少（見圖1f）；第9天，患者在鼻導管吸氧狀態下呼吸平穩，且外周血淋巴細胞計數和C反應蛋白恢復至正常（見圖2c），遂轉至普通病房進行隔離治療。

病例4：男，66歲，因“咳嗽、咳痰1月余，腹瀉6 d，發熱2 d”于2020-02-12入住株洲市中心醫院感染內科，次日SARS-CoV-2核酸檢測陽性，轉入隔離病房治療。2月14日，因呼吸困難行胸部CT檢查，結果顯示兩肺斑片狀高密度影較前進展迅速（見圖1g），故轉入ICU予高流量氧療，余治療同病例1。在ICU治療第4天，患者床旁胸部CT檢查示肺部病灶較前明顯增多，高流量（氧濃度為34%，氧流量為 40 L/min）吸氧狀態下氧合指數為 182 mm Hg；入院第4、7天，患者均輸入間充質干細胞懸液100 ml，治療過程中患者無明顯不適；入院第6天，復查患者胸部CT檢查示雙肺滲出病灶持續增多，但俯臥位氧合指數明顯改善；第9天，患者呼吸平穩，在鼻導管吸氧狀態下氧合指數為240～260 mm Hg，復查胸部CT檢查示雙肺病灶較前有所吸收（見圖1h），且外周血淋巴細胞計數和C反應蛋白明顯好轉（見圖2d），遂轉入普通病房繼續隔離治療。

表1 患者基本信息Table 1 Basic information of patients

病例 5：女，46歲，因“發熱、乏力 6 d，咳嗽2 d”和SARS-CoV-2核酸檢測陽性于2020-01-28入住株洲市中心醫院感染內科，有甲狀腺功能亢進癥病史并長期服用甲硫咪唑。胸部CT檢查結果示：雙肺彌漫多發磨玻璃影并部分實變（見圖1i），治療同病例1。2月10日，因呼吸困難轉入ICU，予以氣管插管并呼吸機輔助通氣治療；第3天，因患者氧合指數持續下降而給予有創體外膜肺氧合（ECMO）治療；患者均于ICU治療第10、11、12天輸入康復者血漿共800 ml；第14天，予以脫機拔管，行清醒ECMO+高流量氧療；患者均于ICU治療第17、20天分別輸入間充質干細胞懸液100 ml，無不良反應發生；第19天，更換ECMO可見血栓；第22天，患者意識清楚，達到撤除ECMO指征，遂拔管予以對癥支持治療；第24天，患者復查胸部CT檢查示兩肺病灶較前吸收（見圖1j），因此轉入普通病房繼續隔離治療。1周后，患者復查胸部CT檢查示肺部病灶吸收減少，大部分出現纖維化改變。且在第1次間充質干細胞治療后，患者外周血淋巴細胞計數、C反應蛋白出現好轉（見圖2e）。

2 結果

5例患者治療后肺部病灶有所改善，呼吸功能明顯改善，且外周血淋巴細胞計數、C反應蛋白均在短期內恢復至參考范圍，均于2周內達到出院標準并出院。出院標準依據國家衛生健康委員會發布的《新型冠狀病毒肺炎診療方案（試行第六版）》［8］：體溫正常3 d以上；連續2次核酸檢測陰性；胸部CT檢查提示肺部病灶明顯吸收、減少。患者出院以后進行居家隔離，并定期到醫院進行復查。在隨訪期內，患者健康狀況恢復良好。

3 討論

截至目前，全球COVID-19疫情仍未得到明顯遏制，感染病例接近200萬人，且在治療上尚無特效藥物，尤其是重癥與危重癥患者更加迫切需要有效的治療措施以挽救生命。間充質干細胞是源于中胚層的一類多能干細胞，存在于多種組織中，并具有自我更新和多向分化的能力［9］。有研究表明，外源性間充質干細胞能夠遷移到受損的組織部位，通過影響炎癥微環境而參與受損組織的修復［10］。本研究結果表明，5例重癥和危重癥COVID-19患者經間充質干細胞治療后預后良好，提示間充質干細胞療法可能是重癥和危重癥COVID-19患者治療的有效手段［11］。

圖1 5例患者間充質干細胞懸液治療前后肺部CT檢查變化Figure 1 Changing of lung CT examination before and after treatment with mesenchymal stem cell suspension of 5 patients

圖2 5例危重型COVID-19患者在ICU治療期間CRP及外周血淋巴細胞計數變化Figure 2 CRP and peripheral blood lymphocyte count in 5 critical COVID-19 patients during ICU treatment

既往研究報道，SARS-CoV-2的病理、致病機制與SARS相似，均是通過血管緊張素轉換酶2（ACE2）受體感染宿主細胞［12-13］。因此，關于SARS患者的治療方案對于COVID-19治療的研發極具借鑒價值。有研究對部分SARS死亡患者肺組織活檢進行蛋白共定位，結果表明，SARS抗原陽性的細胞不僅表達ACE2受體，還表達干細胞標志物如CD34、Oct-4，而非SARS患者肺組織活檢中的CD34+、Oct-4+細胞可在體外被SARS-CoV-2感染［14］。此外，其他研究也發現了位于支氣管-肺泡導管交界處的Oct-4+、ACE2+上皮集落細胞群是SARS-CoV-2感染宿主肺組織的主要靶標［15-16］。可見支氣管肺泡干細胞損傷和死亡是導致COVID-19患者肺組織修復能力受損的主要原因，也進一步提示干細胞治療可能會促進COVID-19患者快速康復［14］。對脂多糖（LPS）誘導的急性肺損傷小鼠模型靜脈注入干細胞可明顯改善其肺部微血管的滲透性和組織損傷，還可減輕炎性反應，提高存活率［17-18］。此外，在急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）發生過程中，間充質干細胞通過介導線粒體轉移而促進抗炎作用，有效減輕肺部損傷［19］。可見干細胞治療在SARS-CoV-2引起急性肺損傷和ARDS中亦具有潛在的應用價值。

目前，間充質干細胞已被開發用于多種免疫性疾病的治療，其既可抑制機體免疫反應，也可增強免疫力，但其在誘導差異治療效果的機制并不明確［20］。WU等［21］研究表明，多數普通型COVID-19患者（約85%）預后良好，但危重型患者病死率接近50%。ZHANG等［22］研究表明，呼吸衰竭是CPVID-19患者死亡的主要原因，而病毒本身引起的細胞因子風暴致器官功能損傷也是不可忽略的因素。另有研究指出，COVID-19可導致嚴重免疫系統損傷，包括淋巴濾泡耗竭、脾結節萎縮、組織細胞增殖和淋巴細胞計數減少等［23］。本研究通過對5例危重型COVID-19患者靜脈注射間充質干細胞治療，病情均明顯好轉，肺部病灶有所吸收，且C反應蛋白、淋巴細胞計數均在短期內恢復至參考范圍，可見間充質干細胞治療危重型COVID-19患者具有一定療效；但有1例在間充質干細胞治療前接受了康復者血漿治療，由于樣本量較少，并不能評估兩種方法在COVID-19治療中的療效差異，二者聯合應用是否會有更好的治療效果還有待于進一步研究。

綜上所述，間充質干細胞治療危重型COVID-19患者安全有效，且預后良好。但本研究缺乏可靠的對照組來闡明間充質干細胞的應用價值；此外，本研究樣本量較小，提供的信息有限。因此，間充質干細胞治療危重型COVID-19患者的有效性及安全性還有待于大量數據研究證實。

作者貢獻：龍云鑄進行文章的構思與設計，結果分析與解釋，負責文章的質量控制及審校，并對文章整體負責、監督管理；胡玲俐、譚英征、劉歡歡、賀瀟瑾、袁婷進行研究的實施與可行性分析；周娟進行數據收集、整理、分析，撰寫論文；胡玲俐、譚英征進行論文的修訂。

本文無利益沖突。