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新型冠状病毒肺炎炎症后肺纤维化的现状与思考

 最爱喝可乐oau7 2020-06-30

摘要

新型冠状病毒肺炎(COVID-19)在中国的疫情已经得到控制。然而,很多患者在出院时都有炎症后肺纤维化,部分表现为普通型间质性肺炎(usual interstitial pneumonia,UIP)或非特异性间质性肺炎(non-specific interstitial pneumonia,NSIP);并有不同程度的活动后呼吸困难。此炎症后肺纤维化能否完全吸收,对肺功能的影响是否会持续存在,只有随访能够回答。现有治疗肺纤维化的药物是吡非尼酮和尼达尼布,尚未有应用于炎症后肺纤维化的报道。根据既往SARS和MERS的随访经验及目前新冠肺炎的控制现状,我们需对出院患者加强随访,以了解炎症后肺纤维化的转归,必要时开展药物临床观察。

新冠肺炎疫情已经得到控制,截至投稿日(2020年3月15日18时),全国已经有67 023例患者得到治愈,方舱医院已经关闭,已经出院的新冠肺炎患者目前正在随访之中,而多数患者在出院时都有不同程度的炎症后肺纤维化,重症患者的炎症后肺纤维化情况尤为显著,因此痊愈出院患者的康复问题需要得到医务工作者的重视。

一、炎症后肺纤维化

肺纤维化是各种原因导致的以肺泡损伤、肺泡上皮过度修复、成纤维细胞增殖、大量细胞外基质沉积、肺组织结构破坏为特征的间质性肺脏改变。患者可有不同程度的活动后呼吸困难、干咳,胸部CT影像可见不同程度肺网格影,肺功能表现为限制性通气功能障碍和弥散功能降低,是致使患者生活质量下降、致残的重要原因之一。中老年发病、病因不明、胸部影像和组织病理学表现为普通型间质性肺炎(usual interstitial pneumonitis,UIP)的疾病称之为特发性肺纤维化(idiopathic pulmonary fibrosis,IPF),年发病率为(13.4~202)/100 000[1,2],随年龄增长而增长;结缔组织病(connective tissue disease,CTD)、环境因素(如石棉肺和慢性过敏性肺炎)、结节病均为常见的导致肺纤维化的原因,发病率则与IPF相当[3]。肺炎,尤其是重症肺炎,也是导致肺纤维化的常见原因。国际疾病分类9(ICD-9)编码将其归入炎症后纤维化(postinflammatory pulmonary fibrosis,PPF), ICD-9编码为515。来自美国基于人群的研究(population based study)提示,炎症后纤维化的发生率较IPF高,是IPF的11倍[4],或者至少与IPF相当[5]。发表在2019年的一项基于人群的回顾性队列研究,以局灶性纤维化性肺脏改变为表现的PPE的发生率高达20.2%(362/1789),而IPF的发生率为4%(71/1789)[6]

二、新冠肺炎的炎症后纤维化影像学表现

笔者分析了60余例新冠肺炎患者入院时和出院前的CT影像,按照《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第七版)》标准[7],普通型新冠肺炎患者PPF发生率高达70%,重症肺炎患者出院时PPF为100%;80%的患者出院时仍有活动后气短,目前出院患者均在随访中。

急性期时,新冠肺炎多表现为多叶多段的磨玻璃影和斑片实变影,部分病变类似于机化性肺炎(organizing pneumonia,OP)样改变;重症患者可见弥漫的磨玻璃影,尸体肺小标本病理和尸检病理均提示弥漫性肺泡损伤(diffuse alveolar damage,DAD)[8,9]。痊愈期可见网格影和牵拉性支气管扩张,即肺纤维化改变,部分患者表现为UIP样改变(图1,图2);部分患者可见沿支气管血管束分布的斑片实变影,胸膜不受累,即非特异性间质性肺炎(NSIP)样改变(图3,图4)。若累及叶段多,则对肺功能影响大,是对患者进一步康复的挑战。

【图1,2】1例62岁女性重症新冠肺炎患者胸部CT,起病时(图1)可见双下肺实变与渗出;治疗38 d后痊愈出院前(图2)可见网格影、牵拉性支气管扩张及蜂窝样改变,病变双下肺分布为主,符合UIP样改变

【图3,4】1例48岁女性重症新冠肺炎患者胸部CT,起病时(图3)可见斑片分布的磨玻璃影,边界清晰;治疗20 d后痊愈出院前(图4)可见磨玻璃影及牵拉性支气管扩张,胸膜下未受累,符合NSIP样改变

新冠肺炎是一个全新的疾病,尽管疫情得到了控制,但我们对其疾病行为还知之甚少,尤其对于其炎症后肺纤维化的病理生理转归更是缺乏经验。新冠肺炎的PPF可否自愈,还是会持续进展、肺功能持续下降,这些问题只能通过出院后的随访来回答。目前能借鉴的经验,是严重急性呼吸综合征(SARS)患者在出院后一年时仍存在一定的炎症后肺纤维化和肺功能损失,我们需未雨绸缪,对新冠肺炎痊愈者加强随访,必要时对炎症后肺纤维化尽早干预,也需要开展前瞻性的药物研究。距2003年的SARS疫情已经过去了17年,学者们对肺纤维化的发病机制已经有了更为深入的认识,不同原因导致的肺纤维化的药物治疗也已经有了循证医学证据,抗纤维化药物已经在国内获批上市并用于治疗。凡事预则立,能否使新冠肺炎后PPF的患者从现有的抗肺纤维化药物中获益,正是我们需要探索的问题。

三、SARS、中东呼吸综合征(MERS)后的炎症后肺纤维化研究

各种病毒感染导致的肺炎均会遗留炎症后肺纤维化。在SARS-Cov(SARS冠状病毒)导致的重症SARS尸检病理提示,所有病例均有DAD,有透明膜形成及肺泡内出血,并且可见肺纤维化,有肺泡间隔和间质增厚,成纤维细胞或成肌纤维细胞病灶的形成[10]。2004年一项对258例SARS痊愈出院后随访的临床研究结果提示,出院时有53例合并DLCO异常,其中51例动态随访影像学和肺功能,40例有肺部影像学(X线胸片或胸部CT)的肺纤维化改变,1个月复查肺功能时41例(80%)有DLCO的改善,影像学好转则为22例(55%)[11]。来自中国的其他中心的队列研究结果则提示,SARS患者在出院5周后,62%的患者胸部CT仍提示有肺纤维化[12]。2004年发表的一项研究结果提示,对19例SARS痊愈出院患者进行1个月的随访,随访时的胸部CT显示有网格影即肺纤维化的患者占63.2%(12/19),且随访时的呼吸困难评分、限制性通气功能障碍及弥散功能障碍均较无肺纤维化的患者显著[13]。2005年发表的一项样本量更大、随访时间更长的队列研究结果提示,SARS患者痊愈出院时有27.3%(85/311)有肺脏弥散功能受损,21.5%(67/311)有影像学上的肺纤维化,其中有40例患者在长达1年的4次随访中,有20例患者(50%)仍有肺功能的异常[14]

同为冠状病毒家族、引起MERS的MERS-Cov,导致肺脏感染后,同样会遗留肺纤维化。2017年的一项队列研究结果提示,36例出院的MERS患者,在出院后随访的230 d内(中位随访时间43 d),33%(12/36)的X线胸片仍有肺纤维化,与无肺纤维化的MERS痊愈患者相比,MERS导致的炎症后肺纤维化患者有着更长的ICU住院天数,更高龄,以及更高的乳酸脱氢酶峰值(P<0.05)[15]

四、炎症后肺纤维化的治疗

肺炎的痊愈期可发生各种肺脏改变,其中感染后闭塞性支气管炎[16]、感染后机化性肺炎[17]和炎症后肺纤维化是主要表现形式。感染后闭塞性细支气管炎主要见于儿童,感染后机化性肺炎多见于成人,对糖皮质激素疗效好。糖皮质激素被经验性的用于炎症后纤维化的治疗,但目前并无研究报道其有效性。由于糖皮质激素的抗炎作用,曾被用于治疗SARS-Cov和MERS-Cov导致的重症肺炎,然而对接受激素治疗的SARS患者的临床资料进行回顾性分析发现,尽管糖皮质激素组年龄更轻,合并基础疾病少,但不良预后更多,增加患者入住ICU的风险、病死率[18]。同为冠状病毒感染的MERS,应用糖皮质激素不改善病死率,并会延迟病毒核酸的清除[19]。因此,SARS-Cov和MERS-Cov导致的重症病毒性肺炎急性期,糖皮质激素的使用是有争议的,而对于病毒性肺炎痊愈后的炎症后肺纤维化,糖皮质激素也未被推荐使用,目前亦无其他药物治疗的循证医学推荐。

五、肺纤维化治疗

新冠肺炎的炎症后肺纤维化,能否借鉴现有的肺纤维化治疗思路与经验?在此简略的回顾一些文献与临床研究结果。不同病因导致的肺纤维化,在病理生理机制上殊途同归,都会有肺泡上皮的损伤与过度修复、肌成纤维细胞的活化、胶原分泌与细胞外基质的沉积,以及TGF-β、血管内皮细胞生长因子受体(VEGFR)、成纤维细胞生长因子受体(FGFR)、血小板衍生生长因子受体(PDGFR)等一系列相关的信号通路的活化参与,在CT影像上表现为网格影、肺功能检查有限制性通气功能障碍和弥散功能下降,这也是临床试验研究开展的前提基础。2017年发表的研究显示,以SARS-Cov感染小鼠的肺纤维化模型证实了表皮生长因子受体(EGFR)这一信号通路的参与[20]

2013年的特发性间质性肺炎分类,除了病理分类之外,更以疾病行为对这一组疾病进行了分类,分为可逆、可逆但有进展风险、稳定、进展但有可能稳定、进展且不可逆这5种[21]。病理分类固然重要,但由于病理诊断并非易于获得,以疾病行为(即肺纤维化是否进展、肺功能是否持续下降)作为判定病情和选择药物治疗的标准更为务实。作为治疗IPF的药物,吡非尼酮和尼达尼布分别于2013年12月和2018年12月在中国上市。吡非尼酮是一类多效性的吡啶化合物,具有抗炎、抗纤维化和抗氧化特性。在动物和体外实验中,吡非尼酮能够抑制重要的促纤维化和促炎细胞因子,抑制成纤维细胞增殖和胶原沉积;尼达尼布是一类多靶点的络氨酸激酶抑制剂,作用靶点包括肺纤维化形成过程中的血管内皮细胞生长因子受体(VEGFR)、成纤维细胞生长因子受体(FGFR)、血小板衍生生长因子受体(PDGFR)相关的信号通路,目前世界上获批治疗IPF的药物仅有这两种[22]

然而,IPF只是肺纤维化的病因之一,其他原因引起的肺纤维化(如类风湿关节炎相关肺纤维化、慢性过敏性肺炎、纤维化型结节病、未能分类的间质性肺炎、药物相关肺损害)同样在疾病行为上与IPF有相似之处,即病情随时间进展,肺功能持续下降并致死、致残[23]。针对临床实践的需求,目前已经开展的抗纤维化药物治疗非IPF的肺纤维化的临床试验有uILD研究和INBIULD研究。「未能分类的间质性肺炎(unclassifiable idiopathic interstitial pneumonias)」这一疾病概念来自2013年的特发性间质性肺炎分类,特指经过一系列影像学及病理学评估仍不能分类至其他类型的ILD的一组独立疾病[22]。队列研究结果提示,不能分类的间质性肺炎占所有ILD的10%,并且肺功能在诊断后会逐年下降,生存率优于IPF,但较其他的非IPF的ILD更差,且FVC下降的速率越快,患者生存率越差[24]。一项多中心、双盲、随机对照的2期临床研究(uILD研究)结果提示,对于不能分类的间质性肺炎,使用吡非尼酮(2403 mg/d)治疗24周,较安慰剂能显著延缓FVC的下降(-17.8 ml vs -113 ml,P=0.002)[25]。一项多中心、双盲、随机对照的3期临床研究(INBUILD研究)结果则提示,对于非IPF的进展型肺纤维化(包括了慢性过敏性肺炎、纤维化型NSIP、不能分类的间质性肺炎、类风湿关节炎相关ILD、系统性硬化相关ILD、混合结缔组织病相关ILD、环境或药物暴露相关ILD),尼达尼布(150 mg,2次/d)治疗52周,相比安慰剂组能显著延缓FVC下降(-80.8 ml vs -187.8 ml,P<0.002)。使用吡非尼酮(2403 mg/d)治疗非IPF肺纤维化(包括胶原血管病相关肺纤维化、纤维化型NSIP、慢性过敏性肺炎、石棉肺)的随机、双盲、安慰剂对照、平行的2期临床(RELIEF研究)研究则正在进行[26]

六、小结

对于新冠肺炎这一全新的疾病,无论是急性期还是痊愈后的肺纤维化期,治疗上均无先例可循,只能从类似疾病中寻找共同的基本的病理学规律,开展基础与临床研究,最终使得患者获益。至今对于新冠肺炎的病理描述报道仍非常少,仅有来自尸体肺的小标本病理和两例尸检病理提示了DAD的存在[8,9],而这一病理特征也同样见于SARS患者尸检[10],这说明不同的冠状病毒在引起重症肺炎时的病理有相同之处。因此,SARS的炎症后肺纤维化是否同样会出现在新冠肺炎痊愈者中,并导致其肺功能的持续损失,是我们不能掉以轻心的问题,需在患者出院后给予严密随访。现在家用便携式肺功能仪已经被广泛用于支气管哮喘的峰流速监测,也可用其测量用力肺活量(FVC),在配合良好的患者,FVC可靠且重复性高,已经被用于肺纤维化患者的药物临床试验。我们已经观察到目前新冠肺炎患者痊愈时的炎症后肺纤维化,能否使用便携式肺功能仪对患者的FVC进行便捷有效的监测,能否使用安全有效的药物对炎症后肺纤维化进行治疗,期待随访研究给出答案。呼吸专科和康复医师应联合起来,利用现有的医疗资源和技术,对新冠肺炎患者进行全方位的照护。

* 参考文献(略)

文章来源:中华结核和呼吸杂志, 2020,43:网络预发表.(DOI:10.3760/cma.j.cn112147-20200317-00359)

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