В настоящее время нет доказанных эффективных способов лечения COVID-19 (Li и De Clercq, 2020; Sanders и др., 2020). Для лечения пациентов перепрофилируют ряд противовирусных препаратов, основываясь на их эффективности in vitro против SARS-CoV-2. Инфекция SARS-CoV-2 вызывает COVID-19 и другие штаммы коронавируса (Mantlo и др., 2020; Wang и др., 2020).
Интерфероны (IFN) продемонстрировали клиническую эффективность при лечении различных вирусных инфекций и широко используются для лечения пациентов с COVID-19 (Hung и др., 2020; Xie и др., 2020; Zuo и др., 2020).
Раннее введение IFN замедляет репликацию вируса и предотвращает цитокиновый шторм
Острое воспаление, часто наблюдаемое у пациентов с тяжелой формой COVID-19, является результатом подавленной экспрессии IFN I типа и последующей несбалансированной реакции IFN с избыточной продукцией цитокинов. Эта реакция может быть исправлена введением терапевтического IFN. Действительно, исследования на животных показали, что раннее лечение IFN защищает мышей от смертельных инфекций SARS-CoV и MERS-CoV.
Результаты настоящего исследования позволяют предположить, что раннее введение IFN пациентам с COVID-19 с высокой вирусной нагрузкой или с ослабленной иммунной системой замедляло бы репликацию вируса и прогрессирование заболевания и предотвращало бы цитокиновый шторм, который наносит наибольший ущерб.
Интерферон и усиление экспрессии ACE2. Потенциальный риск для усиления проникновения SARS-CoV-2 в клетки-мишени
Недавно было продемонстрировано, что ангиотензин-превращающий фермент ACE2, стыковочный белок для SARS-CoV-2, является стимулированным интерфероном геном (ISG), который регулируется IFN-α. Это значит, что сигналы IFN могут способствовать проникновению вируса и репликации (Su и Jiang, 2020). В приведенном исследовании IFN I типа вводили непосредственно в дыхательные пути через аэрозольный небулайзер. Введенный таким образом, он должен обладать высокой способностью усиливать экспрессию ACE2 в клетках дыхательных путей.
Фактически, данные настоящего исследования не выявили связи раннего использования IFN с длительностью пребывания в стационаре и временем до улучшения КТ у выживших пациентов. А позднее использование IFN было связано с более медленным улучшением КТ. Эти результаты указывают на возможность того, что во время пика репликации вируса у умеренно больных пациентов положительные и вредные эффекты IFN могут компенсировать друг друга. Так как тяжелобольные пациенты часто имеют высокую вирусную нагрузку, которая могла достичь пика в клетках дыхательных путей, индуцированная IFN экспрессия ACE2 может больше не представлять значительного риска, как это происходит у умеренно больных пациентов.
Ретроспективное исследование для проверки эффективности IFN-α2b и потенциального риска его применения
Чтобы изучить связь между использованием и временем приема IFN-α2b и клиническими исходами, было проведено ретроспективное многоцентровое когортное исследование. Исследование включало 446 пациентов с подтвержденным диагнозом COVID-19. Все пациенты прошли противовирусную терапию в двух региональных медицинских центрах соседних городов в провинции Хубэй, Китай. Целью данного исследования была оценка связи использования IFN-α2b с прогрессированием заболевания COVID-19 и выявление потенциального риска терапии IFN для пациентов с COVID-19.
Выборка пациентов
В двух участвующих медицинских центрах с 15 января по 31 марта было зарегистрировано 730 пациентов с диагнозом COVID-19. Из выборки для исследования исключили:
- 185 пациентов легкой степени тяжести, в картах которых отсутствовала значительная часть диагноза или история лечения. Эти пациенты не нуждались в стационарном лечении и были переведены в изоляторы до выздоровления.
- 99 пациентов, у которых отсутствовало противовирусное лечение, которые пребывали в стационаре по не связанным с COVID-19 причинам, которые прошли КТ менее двух раз или провели в больнице менее 5 дней.
Остальные 446 записей пациентов были обобщены и включены в анализ (рис. 1). Дата окончательного наблюдения – 22 мая 2020 года. Все пациенты, включенные в исследование, были выписаны или умерли до этой даты.
Рисунок 1. Стратегия выборки пациентов с COVID-19
Среди проанализированных пациентов возрастной диапазон составлял от 8 до 96 с медианой 50, 47,1% пациентов были женщины. Для всех пациентов средняя продолжительность от появления симптомов до поступления в клинику составила 6 дней, а средняя продолжительность пребывания в стационаре – 19 дней. Для выживших средняя продолжительность от поступления в клинику до улучшения КТ составила 10 дней, а средняя продолжительность от начала заболевания до выписки из стационара составила 26 дней. Поскольку пациенты были повторно проверены на наличие нуклеиновых кислот SARS-CoV-2 только тогда, когда симптомы и КТ улучшились, время от приема в клинику до отрицательного теста на нуклеиновые кислоты не могло быть точно определено в этом исследовании.
Самыми распространенными факторами риска были гипертония (21,1%) и диабет (7,4%). Высокий риск воздействия SARS-CoV-2 был зарегистрирован у 62,6% проанализированных пациентов.
Основными симптомами при поступлении были повышение температуры (82,7%), кашель (67,7%), усталость, боли в мышцах (20,2%), боль в груди или одышка (18,4%). Головная боль (5,2%) и диарея (2,5%) не были столь значимыми в этой выборке пациентов.
Лабораторные тесты показали 61,3% эозинопении, 46,2% лимфопении и 36,7% повышенной лактатдегидрогеназы (ЛДГ) в течение 24 часов после поступления.
Во время госпитализации 6,1% пациентов нуждались в искусственной вентиляции легких, а 1,1% получали экстракорпоральную мембранную оксигенацию (ЭКМО).
Место оказания помощи не связано с клиническими исходами
В течение января-марта 2020 года Китайский центр профилактики и контроля заболеваний (CDC) опубликовал и обновлял национальное руководство по лечению пациентов с COVID-19. Руководство включало применение противовирусных препаратов, таких как IFN, лопинавир / ритонавир (LPV / r) и умифеновир (UFV).
Во время пандемии каждая больница разработала свой собственный предпочтительный режим приема лекарств, основанный как на клиническом опыте, так и на доступности лекарств. Пациентов лечили согласно предпочтительному режиму, прежде чем прибегать к альтернативным лекарствам.
Демографические характеристики и клинические особенности в течение 24 часов после поступления были сопоставимы между первым и вторым медицинскими центрами, за исключением того, что в первом центре было больше пациентов из группы риска, меньше пациентов с эозинопенией при поступлении и меньше пациентов с такими симптомами при поступлении как лихорадка, кашель, усталость, боль в мышцах, боль в груди или одышка, головная боль и диарея (таблица S1).
Среди пациентов, поступивших в первый центр, только 25% получали IFN-α2b, тогда как 72,2% получали LPV / r. Напротив, среди пациентов, поступивших во второй центр, 73% получали IFN-α2b и 36,3% получали LPV / r.
Чтобы оценить стандартную помощь в двух медицинских центрах, сравнили кумулятивные кривые событий для выписки из стационара и улучшения компьютерной томографии. Среди всех выживших – пациенты, поступившие в первый центр, имели более длительную госпитализацию (логарифмический критерий, p < 0,001) (рис. S1 A). Так как лечение LPV / r имеет побочные эффекты и часто продлевает госпитализацию, то после исключения пациентов, которые получали LPV / r, оба центра показали сопоставимую частоту выписки из стационара (логарифмический критерий, p = 0,685) и улучшение компьютерной томографии (логарифмический критерий, р = 0,749) ( рис. S1 B и S1 C).
Анализ 58 пациентов, не получавших противовирусную терапию, также показал отсутствие различий в выписке из стационара (логарифмический критерий, р = 0,678) и улучшении компьютерной томографии (логарифмический критерий, р = 0,561) между обоими центрами (рис. S1 D и S1 E).
Два города, в которых расположены эти два медицинских центра, находятся на расстоянии около 50 миль друг от друга. Плотность населения, этническое происхождение, экономика, состав рабочих мест и уровни загрязнения воздуха городов сопоставимы.
Учитывая все эти факты, можно сделать вывод, что место оказания помощи не было связано с клиническими исходами в этом исследовании.
Ранняя и поздняя терапия IFN и ее отсутствие
Поскольку сроки терапии IFN могут иметь решающее значение для ее эффективности против инфекции SARS-CoV-2, в ходе исследования было рассчитано время от поступления в клинику до начала терапии IFN. Было обнаружено, что 68,2% пациентов получали первую дозу IFN в течение первых 2 дней после госпитализации и 89,3% получили первую дозу в течение первых 5 дней. Наряду с тем фактом, что первая повторная оценка КТ и корректировка планов лечения также проводились примерно на пятый день госпитализации, было эмпирически определено, что начало терапии IFN в течение первых 5 дней госпитализации считалось ранней терапией IFN, и наоборот (рис. 2 А). По этому критерию объединенная когорта из обоих медицинских центров была разделена на три группы: 216 пациентов (48,4%) получали раннюю терапию IFN, 26 (5,8%) получали позднюю терапию IFN, 204 (45,7%) не получали терапию IFN. Ни один пациент не получал терапию IFN-α2b до поступления.
Рисунок 2. Ранняя терапия IFN, связанная со снижением внутрибольничной смертности, но не с ранним восстановлением COVID-19
Демографические характеристики достоверно не различались между ранними, поздними группами и группами без интерферона, за исключением места оказания медицинской помощи и меньшего количества пациентов-женщин, получавших ранний или поздний интерферон (таблица 1).
Что касается клинических особенностей при поступлении, то в ранних и не получавших IFN группах была сопоставимая распространенность высокой частоты дыхания и низкого уровня насыщения О2 в течение 24 часов после поступления. В поздней группе IFN была более высокая распространенность, чем в ранней и в группе без IFN. Больше симптомов было зарегистрировано в ранней группе IFN, где 19,9% пациентов сообщили о трех или более симптомах при поступлении. В группах без IFN и с поздним IFN – 12,8% и 0% соответственно. В группе без IFN была самая низкая распространенность лимфопении и эозинопении при поступлении, в то время как в группе с поздним IFN – самая высокая. В целом у пациентов в поздней группе IFN была более высокая степень тяжести заболевания при поступлении, тогда как степени тяжести в группах раннего IFN и без IFN были сопоставимы.
В группах с IFN среднее время от поступления до первой дозы IFN составляло 2 и 8,5 дней в ранней и поздней группах IFN соответственно. Медиана продолжительности терапии IFN составила 10 и 8,5 дней в ранней и поздней группах IFN соответственно.
Среди всех групп распространенность применения антибиотиков и капсул Lianhua Qingwen, лекарственного средства на травяной основе с потенциальной противовирусной эффективностью, составляла 60–90%.
Что касается общей оценки госпитализации, то у пациентов в поздней группе IFN было значительно более длительное пребывание в стационаре, отсроченное улучшение КТ и более длительное течение заболевания от появления симптомов до выписки из стационара. В поздней группе IFN также были более тяжелые и критические пациенты, ретроспективно определенные в соответствии с китайским руководством CDC. Эти пациенты с большей вероятностью начали позднюю терапию IFN после отказа от режима без IFN. Тяжесть заболевания в группах раннего IFN и без IFN была сопоставима. Группа без IFN имела меньшую распространенность (80,9%) положительных тестов на наличие нуклеиновых кислот SARS-CoV-2, чем в двух других группах (94,9% и 92,3%), несмотря на наличие 97,5% патологических результатов КТ при поступлении. Распространенность выделения вируса после улучшения компьютерной томографии была сопоставимой во всех 3 группах.
Таблица 1. Характеристики пациентов по применению IFN
Результаты исследования
Основной результат
Больничная смертность составила 3,6% среди всех пациентов и 14,4% среди тяжело и критически больных пациентов (n = 111). У легких и умеренных пациентов не было зарегистрировано смертности.
Сравнивая кривые Каплана-Мейера, значимая разница в смертности наблюдалась в ранней (0,9%), поздней группах (15,4%) и группе без IFN (4,9%) (логарифмический критерий, р < 0,001) (рис. 2 B). Логистическая регрессия показала, что ранняя терапия IFN была однозначно связана с более низкой смертностью (отношение шансов [OR] = 0,18, p = 0,029), тогда как поздняя терапия IFN (OR = 3,53, p = 0,046), возраст > 60 лет ( OR = 6,87, p < 0,001), гипертония (OR = 6,87, p < 0,001), диабет (OR = 8,96, p < 0,001), частота дыхания > 22 раз в мин при поступлении (OR = 10,1, p <0,001), насыщение O2 90%-93% (OR = 11,8, р < 0,001) или < 93% (OR = 25,2, р <0,001) были однозначно связаны с более высокой смертностью (рис. S2).
В первичном анализе были протестированы и приспособлены ко всем пациентам как модели логистической регрессии, так и модели пропорциональных рисков Кокса. Факторы, связанные со смертностью, были включены в модель со следующими исключениями. Пол и количество симптомов были включены из-за значительного различия распространенности между группами и потенциальной связи со смертностью (женский OR = 0,36, р = 0,083). Высокая частота дыхания была исключена из-за совпадения с низким насыщением O2 как статистически (ρ по Спирману = 0,536, р < 0,001), так и клинически. Начало симптомов до поступления > 7 дней было включено в качестве показателя тяжести заболевания до поступления, потому что пациенты с тяжелым заболеванием, как правило, были госпитализированы в течение 7 дней после появления симптомов.
После поправки на пол, возраст, гипертонию, диабет, насыщение O2 при поступлении, количество симптомов при поступлении и начало симптомов до поступления > 7 дней, ранняя терапия IFN, согласно оценкам, имела скорректированное OR 0,05 (95% доверительный интервал [ДИ], 0,01–0,37) и скорректированное отношение рисков (HR) 0,10 (95% ДИ, 0,02-0,50) для внутрибольничной смертности по сравнению с отсутствием терапии IFN. Поздняя терапия IFN, согласно оценкам, имела скорректированное OR 6,82 (95% ДИ, 1,14–40,8) и скорректированное HR 2,30 (95% ДИ, 0,64–8,27) для внутрибольничной смертности по сравнению с отсутствием терапии IFN (таблица 2). Предположение о пропорциональной опасности не было оправдано при сравнении групп позднего IFN и отсутствия IFN.
Вторичные результаты
Продолжительность пребывания в стационаре пациентов, выживших после лечения COVID-19, значительно различалась во всех трех группах (тест Крускала-Уоллиса, p = 0,001). Нет существенной разницы между кривыми кумулятивных событий групп раннего IFN и без IFN (логарифмический критерий, р = 0,335) для выписки из стационара, в то время как в группе с поздним IFN наблюдалась более длительная госпитализация, чем в группе без IFN (грубая оценка HR [95% ДИ], 1,65 [1,15-2,38]; логарифмический критерий, р = 0,016) (рис. 2 C).
Среди 430 выживших – все имели улучшение КТ до выписки из больницы, в том числе те 6, которые были допущены после положительных тестов на наличие нуклеиновых кислот SARS-CoV-2 без каких-либо патологических результатов КТ при поступлении. Нет существенной разницы между кумулятивными кривыми событий групп раннего IFN и без IFN (логарифмический критерий, p = 0,970) для улучшения КТ. В поздней группе IFN отмечалось замедленное улучшение КТ по сравнению с группой без IFN (грубый HR [95% ДИ], 0,53 [0,37–0,75]; логарифмический критерий, p = 0,002) (рис. 2 D).
Используя генерализованную гамма-модель с логарифмической моделью, было определено, что поздняя терапия IFN, возраст > 60 лет, артериальная гипертензия, частота дыхания > 22 / мин при поступлении, насыщение O2 90-93% или < 93%, лимфопения и эозинопения были однозначно связаны как с более длительной госпитализацией, так и с отсроченным улучшением КТ. Диабет и начало симптомов до поступления > 7 дней были однозначно связаны с отсроченным и ранним улучшением КТ соответственно (рис. S3 B и S3 C). После поправки на пол, возраст, гипертонию, диабет, насыщение O2 при поступлении, количество симптомов при поступлении и начало симптомов при поступлении > 7 дней, ранняя терапия IFN оценивалась как скорректированное HR 1,14 (95% ДИ, 0,93–1,41) для выписки из стационара и 1,00 (95% ДИ, 0,81– 1.22) для улучшения компьютерной томографии по сравнению с отсутствием терапии IFN. При поздней терапии IFN, согласно оценкам, скорректированное HR составило 0,69 (95% ДИ, 0,44–1,08) для выписки из стационара и 0,50 (95% ДИ, 0,32–0,80) для улучшения КТ по сравнению с отсутствием терапии IFN (таблица 2).
Комбинации лекарств
Поскольку IFN регулярно используются в сочетании с антиретровирусными препаратами для лечения пациентов с COVID-19, одной из целей исследования был поиск комбинации, связанной с благоприятными клиническими реакциями.
После исключения пациентов, получавших позднюю терапию IFN, 83 пациента при поступлении получали IFN + LPV/r, а 94 – IFN + UFV. Среди пациентов, получавших комбинированную терапию, 11 и 4 получали LPV/r и UFV на шестой день приема или позже соответственно. Другие пациенты были переведены на одноагентную терапию (таблица 3).
Демографические характеристики были сопоставимы в 5 группах, за исключением группы IFN + LPV/r, в которой было значительно меньше женщин, чем в других группах, и больше пожилых людей среди получавших LPV / r. Клинические особенности при поступлении были сопоставимы между всеми группами, за исключением группы одного UFV с более низкой распространенностью эозинопении. В целом группы IFN + LPV/r, IFN + UFV и LPV/r имели сходные характеристики пациентов, клинические особенности и размер выборки.
Таблица 3. Характеристики пациентов по видам лечения
Кривые кумулятивных событий выживших, за исключением тех, которые получили поздний IFN, показали длительную госпитализацию как групп IFN + LPV / r, так и только LPV / r по сравнению с другими группами без LPV / r (логарифмический критерий для всех кривых, p < 0,001 ) (рис. 3 А). Улучшение компьютерной томографии в группах, принимавших IFN + LPV / r и только LPV / r, также было задержано в меньшей степени (логарифмический критерий для всех кривых, p < 0,001) (рис. 3 B). Комбинация IFN с LPV / r или UFV не была связана с вариациями выписки из стационара или улучшением компьютерной томографии по сравнению с одним LPV / r или UFV (логарифмический критерий , p > 0,100) (рис. 3A и 3B). После поправки на пол, возраст, гипертонию, диабет, насыщение O2 при поступлении, количество симптомов при поступлении и начало симптомов при поступлении > 7 дней, модель пропорциональных рисков Кокса определила, что только IFN, UFV и IFN + UFV были связаны с ранней выпиской из стационара по сравнению с IFN + LPV / r, тогда как один UFV был связан с ранним улучшением компьютерной томографии по сравнению с IFN + LPV / r (таблица 4). Один только LPV / r не показал значительных различий с IFN + LPV / r в отношении выписки из стационара и улучшения компьютерной томографии. Предположение пропорционального риска не было оправдано в этой паре сравнения. Стоит отметить, что LPV / r был связан с отсроченной выпиской из стационара (грубая оценка HR 0,51 [95% ДИ, 0,42–0,62]; HR с поправкой на модель Кокса 0,48 [95% CI, 0,3–0,60]) и улучшением компьютерной томографии (грубая оценка HR 0,66 [95% ДИ, 0,55–0,81]; HR с поправкой на модель Кокса 0,70 (95% CI, 0,57–0,86]) по сравнению с отсутствием LPV / r (рис. 3 C и 3D).
Рисунок 3. Терапия COVID-19 на основе IFN, связанная с более благоприятным клиническим ответом, чем LPV/r
В ходе исследования была оценена связь групп лечения с внутрибольничной смертностью. Поскольку уровень смертности низкий, наблюдалась значительная связь применения одного LPV / r с повышенной внутрибольничной смертностью по сравнению с другими видами лечения (рис. 3 E). Несмотря на то, что показатели выписки из больницы и КТ были сравнительно задержаны, в группе с IFN + LPV / r наблюдалась значительно более низкая смертность, чем в группе с одним LPV / r, что может быть обусловлено ранним применением IFN.
Ограниченность исследования
Это исследование имеет несколько ограничений. Во-первых, ретроспективный дизайн и нерандомизированный характер назначения терапии ограничивают интерпретацию результатов.
Во-вторых, существует вероятность смещения выживаемости из-за требования получать IFN в течение не менее 3 последовательных дней в ранней группе IFN, что не требуется для группы без IFN. Тем не менее, исследование 16 записей умерших пациентов показало, что кратчайшая продолжительность от госпитализации до смерти в стационаре составляла 5 дней со средним значением 17 дней, что может вместить 3-дневный курс IFN или любой другой терапии. Фактически, все умершие пациенты получали по крайней мере одну антивирусную терапию, которая была среди критериев входа в это исследование.
Были также проверены записи, не включенные в данное исследование. Среди них умершие пациенты не обнаружены. Тем не менее, нельзя исключить возможность того, что некоторые пациенты, которые получали противовирусную терапию, могли умереть до подтверждения диагноза COVID-19 и, таким образом, были исключены из исследования.
В-третьих, подробные вирусологические данные не были включены в исследование, что исключало сравнение с рандомизированными контролируемыми исследованиями IFN.
В-четвертых, регрессионные модели не включали определение места оказания медицинской помощи в качестве определяющего фактора из-за мультиколлинеарности с выбором терапии между IFN и LPV / r. Несмотря на то, что исследовалась вариация стандартной медицинской помощи и был сделан вывод, что существенных различий между двумя медицинскими центрами нет, отклонение выбора и отклонение подтверждения могут все же повлиять на результаты.
Наконец, вспомогательные и поддерживающие методы лечения, такие как кортикостероиды, иммуноглобулины, иммуномодулирующие препараты и фитотерапия, не были включены в анализы, но могли повлиять на продолжительность пребывания в стационаре.
Подтверждение
Это исследование было поддержано Департаментом по делам ветеранов США (5I01BX001353) и Седьмой больницей университета Сунь Ятсена (393003).
