Во время продолжающейся пандемии COVID-19 более 13,8% случаев заболевания являются тяжелыми, 6,1% — критическими [2]. У пациентов данных подгрупп возможно развитие гиперцитокинемии или “цитокинового шторма” [16]. Синдром цитокинового шторма (гиперцитокинемия) — это тяжелая неконтролируемая иммунная реакция, при которой клетки иммунной системы выделяют слишком много цитокинов (интерферонов, интерлейкинов, хемокинов, колониестимулирующих факторов, факторов некроза опухоли) в кровь [17].

Гиперцитокинемию (ГЦ) может спровоцировать инфекционный, аутоимунный процесс, серьезная травма, некоторые заболевания или применение некоторых видов иммунотерапии [8], например CAR-T терапии, онколитической вирусной терапия рака, генотерапии.

pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19317866
pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29755464
en.wikipedia.org/wiki/Jesse_Gelsinger

В этих случаях гиперцитокинемия не несет защитной функции для организма.

В нормальных условиях уровни провоспалительных и противовоспалительных цитокинов в организме находятся в балансе. Однако, когда вирус проникает в организм, помимо инициирования локального иммунного ответа, он может активировать общую иммунную реакцию через нейтрофилы, дендритные клетки, макрофаги, лимфоциты и естественные киллеры.

Активированные клетки выделяют большое количество цитокинов, в особенности провоспалительных, которые активируют в свою очередь иммунные клетки, создавая при этом эффект положительной обратной связи. Таким образом происходит сверхэкспрессия цитокинов в ответ на этиологический стимул, что в тяжелых случаях может запускать цитокиновый шторм [6].

Важно отметить, что ключевую роль в развитии цитокинового шторма играют факторы неспецифической защиты, именно они делают процесс “неуправляемым”. Часто это наблюдается у пациентов с наличием хронических заболеваний, ослабленным иммунитетом и глубокой гипоксией более склонны к развитию острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС) и синдрома полиорганной недостаточности. Помимо этого у таких пациентов наблюдаются высокий уровень С-реактивного белка (СРБ) и IL-6, снижение количества лимфоцитов, а также аномальные показатели гемостаза. Появляющиеся данные указывают на логичность использования метода очистки крови от провоспалительных агентов для борьбы с цитокиновым штормом.

10 апреля 2020 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA USA) выдало разрешение на экстренное использование Terumo BCT Inc. и Marker Therapeutics AG для своих систем очистки крови Spectra Optia Aphereis и адсорбционных картриджей Depuro D2000 для лечения пациентов с лабораторно подтвержденным заболеванием COVID-19 в возрасте старше 18 лет, поступивших в отделение интенсивной терапии с синдромом дыхательной недостаточности. Цель – снижение концентрации провоспалительных цитокинов.

Главный научный сотрудник FDA Дениз М. Хинтон отметил, что в данный момент не существует адекватной, одобренной и доступной альтернативы экстренному использованию системы для афереза ??Spectra Optia с адсорбционным картриджем DepuroD2000 для лечения COVID-19. Адсорбционный картридж D2000 эффективен в снижении уровня IL-3, IFN-гамма, IL-10, IL-1B, IL-6, IL-8, MCP-1 и TNF-альфа.

Применение одобренной FDA технологии разрешено пациентам в возрасте старше 18 лет, у которых есть любое из следующих проявлений:

а) раннее острое повреждение легких / ранний острый респираторный дистресс-синдром;
или же

б) тяжелое состояние здоровья, характеризующееся:

  • одышкой,
  • частотой дыхания ? 30 / мин,
  • уровнем сатурации крови кислородом ? 93%,
  • индексом оксигенации (респираторный индекс) <300,

и / или
  • — увеличение инфильтратов в легких> 50% в течение 24-48 часов;

или же

в) критическое состояние здоровья, определяемое как:

  • дыхательная недостаточность,
  • септический шок и / или
  • полиорганная дисфункция.

Плазмаферез – это процедура забора крови, очистка и возвращение её или какой-то части обратно в кровоток. Плазмаферез может быть как лечебным (экстракорпоральный способов очищения крови путем удаления части плазмы), так и донорским (у донора из цельной консервированной крови получают донорскую плазму с последующим возвратом клеточных элементов крови) [29].

Согласно классификации методов экстракорпоральной гемокоррекции (Соколов А.А., 2017) по отношению к воздействию на плазму крови выделяют:

  • мембранную технологию (плазмофильтрация, плазмофильтрация селективная или селективный плазмообмен, плазмофильтрация каскадная, плазмодиафильтрация)
  • центрифужную технологию (плазмаферез)
  • сорбционную технологию (плазмосорбция).

С точки зрения эффективности по отношению к критическим пациентам лучше всего из всех методик плазмафереза себя зарекомендовала процедура селективной и каскадной плазмофильтрации. Это селективный мембранный метод экстакорпоральной гемокоррекции, основанный на принципе фильтрационного и конвекционного массопереноса через полупроницаемую мембрану за счет градиента давления воды и растворенных в ней молекул, обеспечивающий эффективное удаление из плазмы крови после отделения клеток крови посредством центрифужного или мембранного плазмафереза высокомолекулярных крупноглобулярных компонентов плазмы, размер которых больше размера молекулы альбумина.

При этом эффективно удаляются Ig M, циркулирующие иммунные комплексы, криоглобулины, некоторые вирусы и другие крупные молекулы и надмолекулярные комплексы [5]. Селективная плазмофильтрация может сопровождаться процедурой плазмообмена, при котором эксфузированный объем замещается донорской плазмой (рис 1).


Рис 1. Схема селективной плазмофильтрации (селективного плазмообмена)

Концепция терапевтической плазмофильтрации и плазмообмена при сепсисе базируется на двух аспектах: удалении патогенных циркулирующих молекул, провоспалительных цитокинов и замещении протективными плазменными белками, необходимыми для коагуляции (например, активированный белок С, антитромбин), фибринолиза (например, протеазы, расщепляющие фактор Виллебранда (vWF)), противодействующие воспалению и сосудистому повреждению (например, ангиопоэтин-1, фактор роста эндотелия сосудов — VEGF) [4] (рис 2.)


Рис 2. Физиологический путь сепсиса, который служит потенциальной мишенью терапевтического плазмообмена.

Метод применения плазмафереза в лечении инфекционных заболеваний не является новым. Реконвалесцентный метод впервые был применен в 1976 году в демократической республике Конго для лечения пациентки, заразившейся вирусом Эбола [18]. Большой мета-анализ применения плазмафереза для лечения тяжелого острого респираторного синдрома, вызванного SARS-CoV, пандемии 2009 гриппа А H1N1, птичьего гриппа H5N1 и других вирусных инфекций показал статистически значимое снижение смертности (OR 0.25, 95% CI 0.14–0.45), а также отсутствие значимых побочных эффектов [19].

В 2005 году проводилось исследование пациентов с SARS: 1775 больных, 80 из которых лечили плазмаферезом совместно с противовирусными препаратами. Исследование не было рандомизированным, однако, у пациентов, получавших реконвалесцентную плазму наблюдалась более низкая смертность (12.5%) по сравнению с общей смертностью от атипичной пневмонии (17%), побочных эффектов зарегистрировано не было [10].

Некоторые исследования показали, что ранее применение рековалесцентного метода при лечении гриппа и SARS ассоциировано со снижением вирусной нагрузки и смертности [12-13], однако, исследования были гетерогенны и низкого качества. ВОЗ предполагали данный метод многообещающим при MERS, но эффективность также оставалось сомнительной ввиду отсутствия адекватных исследований [14].

В лабораторных условиях при выделении вируса COVID-19 из мокроты, полученной посредством бронхоальвеолярного лаважа, от критически больных пациентов — может быть нейтрализован посредством использования сыворотки от нескольких пациентов [21]. По данным недавно опубликованного наблюдения 5 клинических случаев пациентов с ПЦР-подтвержденным (GeneoDX Co, Ltd) COVID-19 и ОРДС в тяжелом или критическом состоянии, было показано, что плазмаферез приводил к улучшению состояния пациентов [9].

Пациенты проходили комплексное лечение в отделении инфекционных болезней госпиталя города Шэньчжэнь на юге Китая с января по март 2020 г. Исследователи отметили снижение вирусной нагрузки у пациентов уже в первый день после трансфузии (снижение Ct циклов ПЦР с 18.9-38 до 22.0-35.9 в день трансфузии), снижение уровня провоспалительных биомаркеров (C-реактивный белок, прокальцитонин и IL-6), а также снижение температуры (с 39°С до 37.6°С). Данные компьютерной томографии также объективно подтвердили улучшение состояния всех пациентов: было отмечено уменьшение зон поражения после трансфузии плазмы в легких в сравнении с показателями тяжелой пневмонии на момент поступления в клинику. Улучшились показатели PAO2/FIO2. Было зарегистрировано снижение титров IgG и IgM в плазме крови пациентов.
Однако, нужно скептически относиться к данному обзору, так как:

  1. данные были представлены не в полном объеме (например, вирусная нагрузка при ПЦР изначально низкая);
  2. все пациенты параллельно получали противовирусную терапию, глюкокортикостероиды и респираторную поддержку (ИВЛ или ЭКМО);
  3. в исследовании приняло участия всего пяти пациентов;
  4. плазмаферез проводился с период с 10-22 день после поступления пациентов, потому трудно судить о том, произошли ли данные улучшения в связи с данной процедурой или нет.

Данная терапевтическая опция требует дальнейшего изучения [9]. В другом китайском исследовании предоставлены результаты лечения трёх пациентов в тяжелом состоянии с двусторонней пневмонией и подтвержденным COVID-19 [2].

Одному пациенту было проведено 3 сеанса плазмообмена (рис.3) и двум пациентам — плазмофильтрация с использованием гемофильтра oXiris (Baxter, Meyzieu, France), модифицированного адсорбирующей мембраной AN69. Двое пациентов выздоровели. Один пациент умер из-за осложнений (ДВС-синдрома и пневмоторакса правого легкого) и запоздалого применения плазмофильтрации.



Рис 3. Влияние плазмообмена на уровень маркеров воспаления и содержание лимфоцитов. Значения CRP, IL-6 и количества лимфоцитов нормализованы. Пунктирные линии представляют данные, когда пациенты не получали терапию, а сплошные линии — во время терапии.

В Медицинском центре интенсивной терапии Центр Лексингтон (Южная Каролина, США) было проведено одноцентровое ретроспективное исследование (с участием 80 пациентов) эффективности и безопасности применения плазмообмена при септическом шоке с полиорганной недостаточностью.

Смертность у пациентов с пневмонией, получавших в качестве дополнительного метода лечения плазмообмен составляла 47,8% против 81,3% в группе стандартной терапии (p<0,05) [3]. Ученые в опубликованной по итогам исследования статье отмечают, что на основании полученного опыта они пересмотрели подходы к применению метода плазмообмена. Так, теперь данная методика рекомендуется ими не только в качестве «спасательной терапии», но и на более ранних этапах лечения [1].

Несмотря на потенциальную эффективность применения реконвалесцентной плазмы [23,24], есть некоторые ограничения. Никогда не проводилось больших рандомизированных клинических исследований, в основном исследования представлены клиническими наблюдениями или сериями клинических случаев без групп контроля.

Не известны адекватные дозировки, виды (реконвалесцентная плазма или гипериммунные глобулины, H-Ig), комбинации методов и препаратов. Согласно рекомендациям The Surviving Sepsis Campaign (SSC) COVID-19, в подготовке которых участвовали 36 экспертов из 12 стран, эффективность реконвалесцентного метода остается недоказанной [20].

Учитывая высокую заболеваемость COVID-19, отсутствие специфических подходов к терапии, необходимо проведение масштабных рандомизированных клинических исследований для объективной оценки метода плазмафереза, который может быть эффективен в комплексной терапии тяжелых клинических случаев COVID-19 [11].


Рис 4. Схема применения реконвалесцентной плазмы у больных COVID-19 [28]

К настоящему моменту, применение плазмафереза из-за возможных побочных эффектов, рекомендуется как крайняя мера в лечении пациентов с COVID-19 [26]. Оптимальные условия проведения процедуры (дозировка, время лечения, комбинации) остаются неясными и требуют дальнейшего изучения [15].

В то же время Национальная комиссия здравоохранения Китая обратилась к выздоравливающим пациентам с просьбой сдавать кровь для лечения инфекции COVID-19. Медицинские работники могут побуждать пациентов, инфицированных COVID-19, делать пожертвования после выписки из больницы.

Плазма будет проверена, заморожена и распространена в больницах; парные образцы будут сохранены для параллельных исследовании?. Также, в течение нескольких днеи? после сбора клиницисты могли переливать выздоравливающую плазму инфицированным пациентам. Ожидается, что этот подход будет наиболее эффективным у пациентов до того, как у них разовьется гуморальныи? ответ на COVID-19. Серологические тесты, которые выявляют неи?трализующие антитела к COVID-19, будут полезны при определении лучших кандидатов для лечения.

Мониторинг реакции пациентов по клиническим, лабораторным и визуализирующим результатам можно сравнить с титрами антител, специфичностями и неи?трализующими деи?ствиями в парных образцах плазмы, чтобы разработать лучшие алгоритмы для выявления факторов пациента и донора, которые прогнозируют клиническую эффективность [27].

Таким образом, необходимы тщательно спланированные клинические испытания для дальнейшей оценки эффективности и безопасности терапии COVID-19 методом плазмафереза [22, 25]

Авторы: Екатерина Евдокимова, врач-ординатор НМИЦ онкологии им. Н. Н. Блохина, Ильмира Гильмутдинова, к.м.н., заведующая отделом биомедицинских технологий, врач-трансфузиолог
ФГБУ НМИЦ РК Минздрава России

Список литературы
1. Keith P, Day M, Perkins L, Moyer L, Hewitt K, Wells A. A novel treatment approach to the novel coronavirus: an argument for the use of therapeutic plasma exchange for fulminant COVID-19. Crit Care. 2020 Apr 2;24(1):128. doi: 10.1186/s13054-020-2836-4.
2. Ma J, Xia P, Zhou Y, Liu Z, Zhou X, Wang J, Li T, Yan X, Chen L, Zhang S, Qin Y, Li X. Potential effect of blood purification therapy in reducing cytokine storm as a late complication of critically ill COVID-19. Clin Immunol. 2020 Apr 1;214:108408. doi: 10.1016/j.clim.2020.108408.
3. Keith P, Wells A, Hodges J, et al. The therapeutic efficacy of adjunct therapeutic plasma exchange for septic shock with multiple organ failure: a single center retrospective review. 2020. Preprint at www.researchsquare.com/article/rs-16022/v1.
4. Sloan Steven R., Andrzejewski Chester, Aqui Nicole A., Kiss Joseph E., Krause Peter J., Park Yara A. Role of therapeutic apheresis in infectious and inflammatory diseases: Current knowledge and unanswered questions. Journal of Clinical Apheresis. 2014;30(5):259–264. doi: 10.1002/jca.21370.
5. А.А.Соколов, А.В.Попов. Каскадная плазмофильтрация: характеристика метода, выбор оборудования. Тверской медицинский журнал. 2017 год. №5.
6. М. С. Рубцов, Д. Л. Шукевич. Современные экстракорпоральные методы лечения критических состояний, обусловленных системным воспалительным ответом (обзор литературы). Анестезиология и реаниматология. 2019;(4): 20-30
7.https://www.fda.gov/news-events/press-announcements/coronavirus-covid-19-update-fda-authorizes-blood-purification-device-treat-covid-19
8. NCI Dictionary of Cancer Terms
9. Shen C, Wang Z, Zhao F, et al. Treatment of 5 Critically Ill Patients With COVID-19 With Convalescent Plasma. JAMA. Published online March 27, 2020. doi:10.1001/jama.2020.4783Treatment of 5 Critically Ill Patients With COVID-19 With Convalescent Plasma. JAMA | Preliminary Communication. Chenguang Shen, PhD
10. Cheng, Y., Wong, R., Soo, Y.O.Y. et al. Use of convalescent plasma therapy in SARS patients in Hong Kong. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 24, 44–46 (2005). doi.org/10.1007/s10096-004-1271-9Use of convalescent plasma therapy in SARS patients in Hong Kong. Y. Cheng · R. Wong · Y. O. Y. Soo · W. S. Wong · C. K. Lee · M. H. L. Ng · P. Chan · K. C. Wong · C. B. Leung · G. Cheng of convalescent plasma therapy in SARS patients in Hong Kong. Eur J Clin Microbiol Infect Dis (2005) 24: 44–46 DOI 10.1007/s10096-004-1271-9
11. Effectiveness of convalescent plasma therapy in severe COVID-19 patients. Kai Duana. Contributed by Zhu Chen, March 18, 2020 (sent for review March 5, 2020; reviewed by W. Ian Lipkin and Fusheng Wang)
12. Mair-Jenkins J, Saavedra-Campos M, Baillie JK, Cleary P, Khaw FM, Lim WS, Makki S, Rooney KD, Nguyen-Van-Tam JS, Beck CR; Convalescent Plasma Study Group. The effectiveness of convalescent plasma and hyperimmune immunoglobulin for the treatment of severe acute respiratory infections of viral etiology: a systematic review and exploratory meta-analysis. J Infect Dis 2015; 211(1): 80–90
13. Stockman LJ, Bellamy R, Garner P. SARS: systematic review of treatment effects. PLoS Med 2006; 3(9): e343
14. Mustafa S, Balkhy H, Gabere MN. Current treatment options and the role of peptides as potential therapeutic components for Middle East respiratory syndrome (MERS): a review. J Infect Public Health 2018; 11(1): 9–17
15. Coronavirus disease 2019 (COVID-19): a clinical update Min Zhou,, Xinxin Zhang, Jieming Qu — Higher Education Press and Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature 2020
16. Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China Chaolin Huang*, Yeming Wang*, Xingwang Li*, Lili Ren*, Jianping Zhao*, Yi Hu*, Li Zhang, Guohui Fan, Jiuyang Xu, Xiaoying Gu, Zhenshun Cheng, Ting Yu, Jiaan Xia, Yuan Wei, Wenjuan Wu, Xuelei Xie, Wen Yin, Hui Li, Min Liu, Yan Xiao, Hong Gao, Li Guo, Jungang Xie, Guangfa Wang, Rongmeng Jiang, Zhancheng Gao, Qi Jin, Jianwei Wang†, Bin Cao†
17. Into the Eye of the Cytokine Storm Jennifer R. Tisoncik, Marcus J. Korth, Cameron P. Simmons, Jeremy Farrar, Thomas R. Martin and Michael G. Katze Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2012, 76(1):16. DOI: 10.1128/MMBR.05015-11
18. Discovery and Description of Ebola Zaire Virus in 1976 and Relevance to the West African Epidemic During 2013–2016 J Infect Dis. 2016 Oct 15; 214(Suppl 3): S93–S101. Published online 2016 Oct 4. doi: 10.1093/infdis/jiw207
19. The effectiveness of convalescent plasma and hyperimmune immunoglobulin for the treatment of severe acute respiratory infections of viral aetiology: a systematic review and exploratory meta-analysis. Journal of Infectious Diseases Advance Access published July 16, 2014. John Mair-Jenkins
20. Surviving Sepsis Campaign: guidelines on the management of critically ill adults with Coronavirus Disease 2019 (COVID-19), Waleed Alhazzani
21. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin Peng Zhou, Xing-Lou Yang, […]Zheng-Li Shi Nature volume 579, pages270–273(2020)
22. International Journal of Antimicrobial Agents — The epidemiology, diagnosis and treatment of COVID-19 Pan Zhaia, Yanbing Dinga, Xia Wub, Junke Longc, Yanjun Zhongd, Yiming Lie
23. Clinical Immunology. Individual risk management strategy and potential therapeutic options for the COVID-19 pandemic. Amin Gasmi, Sadaf Noor, Torsak Tippairote, Maryam Dadar, Alain Menzel, Geir Bjorklund
24. Hospital pharmacists’ pharmaceutical care for hospitalized patients with COVID-19: Recommendations and guidance from clinical experience Zaiwei Songa,b,c,1, Yang Hua,b,c,d,1, Siqian Zhenga,b,c, Li Yanga,b,c, Rongsheng Zhaoa,b,c,?
25. DOI: 10.7759/cureus.7560 Received 03/24/2020 Review began 03/27/2020 Review ended 03/28/2020 Published 04/06/2020 A Comprehensive Literature Review on the Clinical Presentation, and Management of the Pandemic Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) Pramath Kakodkar 1, Nagham Kaka 1, MN Baig 2
26. International Publisher Review International Journal of Biological Sciences 2020; 16(10): 1753-1766. doi: 10.7150/ijbs.45134 COVID-19: what has been learned and to be learned about the novel coronavirus disease Ye Yi, Philip N.P. Lagniton, Sen Ye, Enqin Li and Ren-He Xu
27. Convalescent Plasma to Treat COVID-19 Possibilities and Challenges John D. Roback, MD, PhD; Jeannette Guarner, MD. JAMA. Published online March 27, 2020. doi:10.1001/jama.2020.4940
28. The Journal of Clinical Investigation V I E W P O I N T The convalescent sera option for containing COVID-19 Arturo Casadevall1 and Liise-anne Pirofsk
29. Трансфузиология: Учебник Авторы: Евгений Борисович Жибург