作为获得过诺贝尔奖的明星分子,一氧化氮在新冠治疗中有越来越多的应用。COVID-19是由SARS-COV-2病毒引起的感染性疾病,缺乏特异的有效治疗措施。研究表明[1],SARS‑CoV‑2进入宿主细胞后调节内源性一氧化氮(NO)水平和生物利用度(图1),因此,建议吸入NO作为治疗COVID‑19的有效策略之一(图2)。
图1. COVID-19影响内源性NO水平和生物利用度的四种途径(来源:参考文献[1])
图2. COVID-19潜在的治疗手段:NO影响SARS-CoV2 S蛋白与宿主细胞ACE2受体结合(来源:参考文献[1])
图3. 吸入NO在缓解COVID-19感染中的作用机制(来源:参考文献[1])
吸入NO[1-4]:1. 具内皮细胞修复作用;2. 促进纤毛运动和粘液分泌,阻止病毒进入肺部;3. 影响SARS-CoV2 S蛋白与宿主细胞ACE2受体结合,干扰病毒进入宿主细胞;4. 作用于半胱氨酸蛋白酶活性位点,直接抑制病毒RNA复制;5. 抗血栓形成;6. 扩张血管,降低肺动脉压力。
目前国外应用NO预防或治疗COVID-19的临床研究数量较多(表1),研究人群和目的覆盖了从健康人群的预防、轻型和普通型患者的治疗与预防进展、重型患者救治的完整疾病发生发展谱[5],体现出各国临床研究者对NO作用机制的认可和对NO治疗和预防COVID-19的临床获益的正向预期。
表1. NO预防和治疗COVID-19的临床治疗方案(来源:参考文献[5])
吸入NO治疗轻中度COVID-19患者,可有效改善氧合和呼吸系统症状。哈佛医学院、麻省总医院等研究者组成的NO研究小组在2020年给22名自主呼吸的COVID-19住院病人吸入NO治疗160 ppm每次30分钟,每天2次,共进行了217次治疗,结果显示吸入NO可迅速改善呼吸频率和氧合(P<0.05)(图4),未发生不良事件,且所有患者均未再次入院,也没有COVID-19的长期后遗症[6]。
图4. 吸入NO改善轻中度COVID-19患者的氧合和呼吸频率(来源:参考文献[6])
吸入NO治疗COVID-19重症患者,可有效改善氧合,减轻新冠肺炎ARDS的严重程度。12位在ICU中接受机械通气和俯卧位治疗的COVID-19合并ARDS患者吸入NO,治疗时间中位16h(2-36h),吸入NO可提高COVID-19重症患者氧合指数(P/F)(P≤0.01),降低通气比率(VR)(P≤0.01),减少死腔通气(Vd/Vt)(P=0.001);P/F改善的中位值为31.6%(图5)[7]。2021年12月发表的意大利San Martino Policlinico医院开展的一项前瞻性观察性研究中[8],作为22名COVID-19合并ARDS患者的抢救性治疗,吸入NO改善了治疗后的P/F(P=0.015)和脑氧合(rSO2) (P=0.007) (图6)。
图5. 吸入NO改善重度COVID-19患者的氧合和通气(来源:参考文献[7])
图6. 吸入NO用于COVID-19合并ARDS患者的抢救治疗显著改善患者氧合(来源:参考文献[8])
2020年3月,美国FDA在COVID-19初期即授予吸入NO紧急使用(Expanded Access Emergency Use、Emergency Access),用于治疗COVID-19患者。目前,加拿大公司的NO鼻喷雾产品也已在欧盟注册为1类医疗器械,Ⅱ期、Ⅲ期RCT数据表明,NO可以使SARS-CoV-2病毒载量在24小时内降低95%,在72小时内降低99%以上,并且显著缩短阳性患者的转阴时间(P=0.044),治疗7d转阴率显著提高(82.8% vs 对照组66.7%,P=0.046)[9-10]。
作为国内原创一氧化氮分子技术平台,诺令生物INOwill一氧化氮治疗仪已于2022年4月通过了国家药品监督管理局的评审及审批,获国家药监局三类医疗器械注册证。设备通过电化学催化法可即时生成高纯度的一氧化氮气体,随呼吸机同步输送至患者。设备体积小巧(15kg),解决了传统钢瓶供气设备体积庞大、移动不便的缺点。
了解更多一氧化氮在新冠救治中的应用,欢迎在线收听美国哈佛大学医学院Lorenzo Berra教授1月6日17:20-18:20在“中国医师协会重症医学医师分会年会”上所做的主题演讲--《吸入一氧化氮在新冠呼吸感染中的应用》。