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提交:2020年4月14日|批准:2020年5月05 |发表:2020年5月05

本文引用:Nikhra诉探索COVID-19感染的病理生理学:人造艾丝珀和休眠的治疗选项。Int中国微生物学报。2020;4:034 - 040。

DOI:10.29328 / journal.ijcv.1001013

ORCiD:orcid.org/0000 - 0003 - 0859 - 5232

版权许可:©2020 Nikhra诉这是一个开放存取物品在知识共享金博宝app体育归属许可下发布的,它允许无限制的使用、分配、和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确引用。

关键词:COVID-19;2019 nCoV;峰值(S)蛋白质;ACE-2;细胞因子风暴综合症;阿奇霉素;氯喹;羟氯喹;Remdesivir;COVID-19疫苗

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探索COVID-19感染的病理生理学:人造艾丝珀和休眠的治疗选项

Vinod Nikhra *

高级顾问和老师,医学系的印度教Rao医院和世医学院,新德里,印度

*通信地址:Vinod Nikhra博士,医学博士顾问和教员,医学系的印度教Rao医院&世医学院,新德里,印度,电话:91 - 9810874937;电子邮件:drvinodnikhra@gmail.com;drvinodnikhra@rediffmail.com

文摘

COVID-19病毒结构组件:2019 - ncov,也叫做SARS-CoV-2,首次报道在武汉,中国2019年12月。这种疾病被任命为2019 (COVID-19)和冠状病毒病病毒负责COVID-19病毒,分别。2019 - ncov圆,椭圆或多形性形成直径60 - 140海里。它包含29891个核苷酸单链RNA基因组,脂质外壳,峰值、信封、膜hemagglutinin-esterase(他)的蛋白质。

步骤COVID-19疾病的进展:一旦进入气道,S蛋白在病毒表面识别和调节附件举办ACE-2受体和收益对内质网的访问。他蛋白质促进S protein-mediated通过粘膜细胞进入和病毒传播,帮助病毒攻击ACE2-bearing细胞衬里的航空公司,上和下呼吸道感染。死细胞脱落下来填补气道,病毒进行更深的进入肺部。此外,病毒能够感染ACE2-bearing细胞在其他器官,包括血管、肠道和肾脏。病毒侵扰,激活免疫系统导致炎症、发热和肺水肿。hyperactivated免疫反应,称为细胞因子风暴在极端情况下,会破坏各种器官除了肺部和增加易感性传染性细菌特别是在那些患有慢性疾病。

当前COVID-19疗法:目前,没有特定的抗病毒治疗的疾病。温和的情况下可能不需要治疗。在中度到重度的情况下,临床管理包括感染预防和控制措施,症状和支持性护理,包括补充氧气治疗。在危重病人,需要机械通气呼吸衰竭和血流动力学支持是必要的管理循环衰竭和感染性休克。

结论:困惑、绝望和希望:没有疫苗预防预曝光或曝光后管理。没有具体批准药物治疗疾病。许多药物批准其他条件以及一些试验性药物被几个临床试验和研究罐头在COVID-19预防或治疗中可能扮演的角色。未来似乎患有休眠治疗选项以及人造艾丝珀或虚假的希望。那么明显,并不是所有的临床试验将会成功,但是有很多努力进步,有些人可能成功,并提供一个积极的解决方案。不过,现在混乱和绝望。

探索COVID-19病理生理学的

见证和定义疾病:冠状病毒(x)与冠状外观由于positive-stranded RNA病毒的存在大飙升糖蛋白在信封上。有七个浸能够感染人类(HCoVs),其中HCoV-OC43和HCoV-HKU1 (betaCoVs血统),和hcov - 229 e和HCoV-NL63 (alphaCoVs)在1960年代被确定和负责约5%至10%的普通感冒和短期上呼吸道感染的情况下,大约2%的人口是健康携带者浸。其余三个HCoVs属于betaCoVs B和C的血统,最近几年才被发现,包括冠、MERS-CoV SARS-CoV-2。新的HCoVs造成流行病与变量以呼吸道和extra-respiratory临床表现与死亡率高达10%以上。

2019 - ncov,也叫做SARS-CoV-2,首次报道在武汉,中国2019年12月。后来名为冠状病毒疾病疾病2019 (COVID-19)和病毒负责COVID-19病毒,分别由世界卫生组织(世卫组织)[1]。COVID-19是一种新型冠状病毒引起的急性呼吸道疾病SARS-CoV-2或2019 - ncov。最近,3月11日,2020年,COVID-19被世卫组织宣布为病毒大流行疾病。

COVID-19病毒结构组件:2019 - ncov SARS-CoV-2或圆,椭圆或多形性形成直径60 - 140海里。其单链RNA基因组包含29891个核苷酸,编码9860个氨基酸,熊一个序列身份MERS-CoV大约50%和79%冠状[2]。像其他浸,对紫外线和热敏感,可以有效灭活等脂类溶剂乙醚和乙醇。

2019 - ncov脂质外壳,一个RNA基因组,尖峰,信封和膜和hemagglutinin-esterase二聚体蛋白(图1)。世界范围内的研究是确定的结构组件2019 - ncov相关致病的机制[3]。糖化飙升蛋白(S)是一个大型组件制造病毒的表面明显的峰值。它利用一个氨基端信号序列进入内质网和介导对宿主血管紧张素转换酶2 (ACE2)受体。S蛋白质是由宿主细胞furin-like蛋白酶裂解成两个独立的多肽S1和S2。病毒的RNA基因组是受磷酸化核衣壳蛋白(N)的珠链构象。进入宿主细胞,N蛋白可能i病毒基因组replicase-transcriptase复杂(RTC),并帮助在包装封装基因组到病毒颗粒[4]。


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图1:COVID-19病毒的构造图和组件。修改于:https://d1gk4lfg3bst7c.cloudfront.net/media/wysiwyg/2019-nCoV-figure-ad.png。

包膜蛋白(E)发现在少量病毒,似乎是一个跨膜蛋白与离子通道的活动。蛋白质促进新病毒粒子的组装和释放。相关疾病发病机理和重要疾病进展。膜蛋白(M)是最丰富的结构组件的病毒。它的存在作为一个二聚体,使维持膜曲率一端和绑定到核衣壳蛋白。

Hemagglutinin-esterase(他)也是一个二聚体蛋白质和表面唾液酸糖蛋白结合。它负责促进和提高年代protein-mediated通过粘膜细胞进入和病毒的传播。

病毒传播和评估:与其他呼吸道病原体,包括流感和鼻病毒通过呼吸道飞沫传播被认为发生咳嗽和打喷嚏或通过口腔或鼻腔粘膜的手virus-infested表面。似乎所有COVID-19患者无症状,轻度或严重的嗓子大/粘液病毒的滴定度,脱落的环境。气溶胶传播也可能在封闭和密闭空间。潜伏期3到7天,14天被视为可能的最长时间从感染到出现症状[5]。研究支持,除了呼吸道飞沫和直接接触,接触传染也可能是2019 - ncov的传播途径。要指出的是,信息来源于早期研究和报告。进一步的研究是必要的理解机制传播,传染性潜伏期、持续时间和临床课程COVID-19 [6]。

世卫组织建议收集标本的上呼吸道(鼻咽和口咽样本)和咯血等下呼吸道痰,气管内吸入或支气管肺泡灌洗的诊断测试。样品都需要存储在4 * C。遗传物质从样本中提取的放大是通过反向聚合酶链反应(rt - pcr)。如果测试结果是积极的,建议的测试是重复验证。COVID-19确诊患者的诊断,实验室评价应不时重复评价病毒性间隙出院前观察。在一个积极的情况下,淋巴细胞减少,以及肝酶,酶LDH、肌肉和c反应是消极的预后因素。

步骤COVID-19疾病的进展:一旦进入气道,S蛋白在病毒表面识别和坚持受体蛋白质称为ACE2内皮细胞和病毒攻击ACE2-bearing航空公司。它可以感染上以及下呼吸道和死细胞脱落下来填呼吸道病毒进行更深的进入肺部。的薄层表面活性剂涂层气道变得越来越薄,刷状缘低效驱逐病毒和其他外国粒子具有较低的温度和干燥的空气,也可以抑制免疫反应的病毒入侵。看来,这种病毒能够传输虽然仍局限于上呼吸道,入侵下呼吸道和肺之前,导致严重的症状。此外,病毒能够感染ACE2-bearing细胞在其他器官,包括血管、肠道和肾脏。

病毒侵扰,激活免疫系统导致巨噬细胞被招募到肺泡空间,增加细胞因子产量和吸引更多的免疫细胞等部位辅助细胞CD4和CD8对抗病毒。模式识别受体(PRRs)病毒的免疫细胞识别和信号释放促炎细胞因子,如干扰素γ(IFN-g)、肿瘤坏死因子(tnf)、白细胞介素(ILs)和趋化因子。TNF-αIFN-g激活巨噬细胞产生il - 6, il - 10。有触发额外的途径与PRRs,包括cyclo-oxygenase (COX) 2和c-Jun n端激酶(物)[7]。随着经济的复苏,一旦清除病毒,免疫通路关闭。然而,在细胞因子风暴,过载,启动血管渗漏,凝血瀑布和弥散性血管内凝血(DIC)。此外,它会导致增加容易感染细菌。此外,这一过程影响肺部以外的其他器官,尤其是在那些遭受慢性疾病,导致多器官衰竭(MOF) [8]。

年龄是一个重要的流行病学因素。老年人有严重感染的风险可能因为无效的初始抗病毒免疫反应。看来,孩子可能更少受到严重影响,因为他们的免疫系统不太可能发展到一个细胞激素风暴。此外,还有其他因素,比如个人的基因组成,病毒的数量,其他微生物体内包括肠道微生物群可能在获取感染中发挥作用及其进展。

由病毒RNA,多蛋白的合成1 a / ab (pp1a / pp1ab)带来的宿主细胞中转录发生通过replication-transcription (RT)复杂组织在双层膜囊泡(图2)。开放阅读框(orf)指导生产pp1a和pp1ab多肽由病毒编码处理chymotrypsin-like蛋白酶(3 clpro)或主要蛋白酶(Mpro),以及一个或多个papain-like蛋白酶生产16个非结构性蛋白质(nsps) [9]。还orf编码结构蛋白,包括峰值、膜、信封和核衣壳蛋白。COVID-19病毒的病理生理学和毒性机制已经与nsps和结构蛋白的功能。记录,nsps能够阻止宿主先天免疫反应,以及[10]。E蛋白也起了至关重要的作用在促进病毒新生病毒粒子的组装和释放。


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图2:简化步骤发病机理和COVID-19复制周期。

Ace2在COVID-19受体和表达:ACE2似乎是主要的宿主细胞受体2019 - ncov中起着至关重要的作用的入侵病毒进入细胞通过受体结合域(RBD)和传染性和上呼吸道的苦难,下呼吸道和肺和胃肠系统除了肾脏和其他各种器官[11]。其他研究已经表明,ACE2的主要细胞受体2019 - ncov和2019 - ncov优先使用其他受体可能不像氨肽酶N和dipeptidyl肽酶4 (DPP4)。此外,2019年ncov飙升(S)蛋白在病毒附件中扮演最重要的角色,融合和入口[12]。考虑这个,的表达和分布ACE2在人体轮廓的潜在的感染途径和器官高ACE2-expressing组织潜在的站点2019 - ncov感染[13]。此外,ACE2表达减少冠感染和与病毒蛋白。在小鼠实验中,注入冠飙升加剧急性肺衰竭在活的有机体内,可以减毒通过阻断肾素-血管紧张素途径[14]。

相当高的ACE2表达在II型肺泡细胞(at₂)的肺,上层食管的复层上皮细胞,吸收从回肠和结肠肠上皮细胞,胆囊胆汁导管细胞、心肌细胞、肾近端小管细胞和膀胱移行细胞细胞。除此之外,ACE2也表达在上皮细胞在口腔黏膜和高纯度的舌头占这条路线的一个潜在的高风险2019 - ncov感染易感性[15]。因此,在口腔黏膜和舌头ACE2表达高于口腔和牙龈组织。这些发现可能强调的预防性作用频繁的嘴清洗和冲洗[16]。研究人员从人类分离出2019 - ncov气道上皮细胞。此外,唾液,尿液和粪便标本和直肠拭子了嵌入式病毒在COVID-19病人[17]。

值得一提的是,大部分ACE2-expressing细胞,超过80%,是at₂(2型)肺泡细胞。此外,ACE2的分布在男性比女性更为普遍,这是符合流行病学发现男人比女人更容易Covid-19。ACE2 RNA表达谱的分析表明,ACE2 at₂ACE2表达的细胞也表达许多其他基因有利于病毒进程。丰富的表情at₂ACE2的细胞可以解释的优先参与肺和严重的肺泡损伤后感染。它也已注意到,亚洲男性ACE2——表达细胞比例相对高于白人和非洲裔美国人[18]。但是,这些报告ACE2表达分析的肺组织是有争议的,根据少量的科目。在另一项研究中,使用RNA-seq ACE2表达分析,从控制肺组织微阵列数据集表示亚洲和白人之间没有明显差异,或男性和女性[19]。

当前和休眠治疗的可能性

COVID-19的临床表现:COVID-19变化从无症状的临床表现或pauci-symptomatic表示中度到重度的状态表现为呼吸衰竭需要机械通气和ICU支持那些展现关键临床败血症等疾病感染性休克和多器官功能障碍综合征(插件)。轻微的疾病,也就是说。,non-pneumonia和轻度肺炎发生大约在81%的情况下。与呼吸困难严重疾病和急性呼吸窘迫综合征(ARDS)和/或肺浸润在24至48小时内出现在大约14%的情况下发生。然而,关键COVID-19疾病伴有呼吸衰竭、脓毒性休克和/或多器官功能障碍(MOD)或失败(MOF)可能出现大约在5%的情况下,[20]。

从温和的症状急性呼吸窘迫综合征(ARDS)可能是因为一个无限制的细胞因子释放的过度活跃的免疫反应。看来,病人会有最坏的结果COVID-19感染,免疫系统变得活跃过度生产的T细胞和巨噬细胞,导致细胞激素风暴与释放大量的促炎细胞因子包括白细胞介素(IL) - 1、6、12和18。细胞因子释放的过度或不受控制的水平进一步激活更多的免疫细胞,导致hyperinflammation和细胞因子释放综合征(CRS)。

之间的长期并发症感染的幸存者SARS-CoV-2有临床意义COVID-19疾病尚未公布[21]。注意是采取的临床证据表明嗅觉缺失症和味觉障碍与COVID-19感染有关。这可能与发达ACE-2受体表达的影响鼻粘膜和舌头在病毒感染[22]。这些微妙的症状可能在许多情况下是冠状病毒诊断的先兆。嗅觉缺失症,尤其是已经最终的冠状病毒检测呈阳性的病人没有其他症状[23]。从疾病中康复,大多数患者逐渐恢复他们的味觉和嗅觉。COVID-19的胃肠道症状包括厌食、腹泻、恶心、呕吐、腹部绞痛,很少,消化道出血。腹泻是最常见的腹部症状在儿童以及成年人COVID-19 [24]。

治疗和管理

没有疫苗预防预曝光或曝光后管理。同时,也没有特定的抗病毒治疗建议COVID-19。治疗主要是对症,氧气疗法和通气支持代表的主要治疗方案可用于严重感染患者。在危重病人,需要辅助机械通气呼吸衰竭和血流动力学支持是必要的管理循环衰竭和脓毒性休克[25]。

其他治疗方法,使用全身糖皮质激素治疗病毒性肺炎伴随着不推荐ARDS [26]。此外,常规的或不恰当的管理不推荐的抗生素。一些研究指出使用阿奇霉素与氯喹(CQ)或羟氯喹(HCQ)已经试过了。到目前为止,尽管没有抗病毒治疗已获批准,α干扰素(例如,500万台气溶胶吸入每天两次),lopinavir /例如和remdesivir建议是有效的。

临床/实验试验

抗病毒药物:有临床试验使用HIV蛋白酶抑制剂的结合Lopinavir(针对病毒3 cl蛋白酶和有一个适度的抗病毒活性COVID-19),例如,增加前的生物利用度。试验的结果并没有发现有前途没有记录的好处的主要终点的时间临床改善[27]。虽然,略显小的死亡人数在病人组接受洛组合。此外,对病毒传染没有显著影响。在另一项研究在中国,是否(洛组合)没有发现是一种很有前途的治疗住院COVID-19肺炎患者在最近的临床试验在中国[28]。也有人使用氯喹和洛组合[29]。

奥司他韦和Lopinavir,例如有效的蛋白酶抑制剂,用于治疗严重的2019——ncov。曼谷泰国Rajavithi医院的医生团队,一直照顾COVID-19患者,使用大剂量的奥司他韦结合艾滋病药物lopinavir,例如。据报道,虽然没有治愈,病人的病情改善跟进在10天,测试结果成为负后48小时内政府[30]的药物组合。

一些研究报道,Favipiravir (6-fluoro-3-hydroxy-2-pyrazinecarboxamide),选择性RNA聚合酶抑制剂,在COVID-19显示有用的效果。八十名患者患有COVID-19 35名患者参加临床试验的Favipiravir 45形成了控制臂[31]。改进指出在肺部x射线在约91%患者给药相比,62%的人没有它。此外,他们变成负数的病毒后平均四天之后变得积极,而平均11天的那些没有治疗药物。试验中得出的结论,普通COVID-19患者未经治疗的抗病毒以前,Favipiravir可以考虑作为首选治疗由于其较高的回收率,减少发热和咳嗽的发生率。几乎没有相关的副作用[32]。

抗病毒药物,Remdesivir被发现是有益的即通过抑制RNA复制和SARS患者。该药物作为核苷酸类似物干扰依赖RNA的RNA聚合酶。在一个在体外研究中,Remdesivir阻塞冠状病毒感染猴子和人类细胞。对COVID-19认为它可能工作,因为它能抑制导致事情的冠状病毒在细胞培养和提高呼吸道症状在动物研究[33]。通过过早终止药物抑制病毒复制的RNA转录和显示在体外对SARS-CoV-2活动,在体外以及在活的有机体内活动对beta-Coronaviruses有关。它似乎特别有效结合氯喹[34]。

大环内脂类抗菌素-阿奇霉素:阿奇霉素是大环内脂类抗菌素,作品通过减少由细菌蛋白质合成绑定到50 s亚基的mRNA的细菌核糖体和抑制翻译。法国研究显示有前途的结果患者COVID-19羟氯喹和阿奇霉素的组合。它显著降低病毒载量[35]。法国研究不是对照临床试验。许多研究人员建议,证据应该被重新审查,和/研究需要进一步的研究。偶尔,阿奇霉素可以导致淤胆型肝炎或精神错乱,而其过量可能引起严重的心肌梗死和死亡的风险增加,尤其是在患者心脏问题。

氨基喹啉(4 aq) - CQ HCQ:药物,CQ HCQ,显示,体外活性SARS-CoV-2, HCQ相对相对更高的效力。中国一项研究证明,CQ COVID-19治疗患者临床和病毒学与对照组[36]中获益。基于体外研究和有限的数据,CQ或HCQ COVID-19目前正在推荐治疗的住院病人在几个国家[37]。尽管CQ和HCQ,知道安全概要文件,主要的问题是有关毒性,延长QT间隔,肝脏和肾脏功能障碍的风险和长期使用免疫抑制。一般来说,它们耐受良好。

CQ在动物细胞有很强的抗病毒效果,在体外。不过,CQ减少冠状病毒感染的机制不清楚[38]。CQ似乎引发了核内体的pH值,从而防止融合和阻碍病毒进入细胞。此外,它也可能阻止酶参与病毒和肺细胞之间的融合或阻止病毒复制过程。CQ磷酸表明显著疗效和可接受的安全治疗COVID-19相关肺炎进行的多中心临床试验中在中国[39]。结合锌的CQ表明更好的功效。电离锌抑制病毒RNA聚合酶和CQ作为锌离子载体快速运输锌离子通过细胞膜进入胞浆。

HCQ股价与CQ相同的作用机理,但其更可以忍受的安全性使其首选药物治疗疟疾和自身免疫性疾病。治疗的最佳剂量和持续时间HCQ COVID-19不成立。不同剂量临床医生用于HCQ - 400毫克报价在第一天,然后每天一次5天;400毫克投标第一天,那么200毫克竞购出价4天或600毫克一天,然后在2 - 5天每天400毫克[40]。

CQ的免疫调节效应以及HCQ也可能是有用的在控制细胞激素风暴发生在危重晚期SARS-CoV-2感染病人[41]。HCQ有优越在体外比CQ anti-SARS-CoV-2活动。在这项研究中,这是证明了HCQ的EC50值总是小于CQ的EC50值,表明HCQ更强有力的抗病毒活性。此外,它可以帮助减轻病危的细胞激素风暴SARS-CoV-2病人[42]。

结论
人造艾丝珀,混乱和休眠选项

没有特定的fda批准的药物治疗COVID-19患者。目前的临床管理COVID-19包括感染预防和控制措施,症状和支持性护理,包括补充氧气和机械呼吸时表示支持。许多药物批准用于其他适应症以及一些试验性药物正在研究在全球几个临床试验正在进行中(图3)。此外,其他几个药物被扫描的可能作用COVID-19预防或治疗在美国和其他国家[43]。


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图3:现在和未来为COVID-19预防和治疗选择。

在现有的抗病毒药物,remdesivir正在临床试验中。有证据表明,它能改善COVID-19患者的预后。康复的等离子体(CP)感染患者恢复COVID-19,包含病毒和抗体可能是有用的在支持免疫系统在严重的情况下。最近的一项研究报告称,病毒载量下降成为COVID-19察觉病人。CP治疗和改善其他临床parameters44耐受性良好。人工病毒抗体,比如叫Sarilumab,目标白细胞介素il - 6等治疗细胞因子风暴由于过度活跃的免疫反应。在一个小未发表的研究在中国,Actemra减少发热和要求补充氧气[45]。

疾病的修改和抗关节炎药抗自身免疫性疾病如类风湿性关节炎药物通过抑制过度活跃的免疫系统。他们可能是有用的在COVID-19相关细胞因子释放综合征(CRS)。治疗轻微的CRS支持,解决症状如发烧、肌肉疼痛或疲劳。温和CRS需要氧气治疗,静脉输液和anti-hypotensive代理人应对冲击。为中度到重度的CRS,使用免疫抑制药物如糖皮质激素和叫,一个anti-IL6单克隆抗体,在一些医疗中心已经用于治疗严重的CRS没有证明积极的结果。CQ展品SARS-CoV-2复制周期的抑制作用。然而,CQ的临床使用可能引起严重的副作用。相关的化合物,HCQ展品抗病毒效果和可能减弱的严重发展COVID-19通过抑制细胞因子风暴综合症(CSS)通过抑制T细胞的激活,这是经常致命的[46]。

有疫苗项目使用信使RNA,使细胞产生抗病毒抗体导致免疫力。不过,这种方法从未被用于一种广泛使用的疫苗。有显著的疫苗发展项目通过生物技术现代化和BioNTech与辉瑞合作[47]。不过,没有疫苗预防预曝光或曝光后管理。COVID-19疫苗可能会在不久的将来。

没有具体批准药物治疗疾病。不过,许多药物正在扫描和研究在几个临床试验在COVID-19预防或治疗中可能扮演的角色。那么明显,并不是所有的临床试验将会成功,但是有很多努力进步,有些人可能成功,并提供一个积极的解决方案。不过,现在混乱和绝望。未来似乎患有休眠治疗选项以及人造艾丝珀或虚假的希望。但是,有这么多的努力进步,有些人可能成功,并提供一个积极的解决方案。不过,现在混乱和绝望。

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