您的位置:主页 > 健康新闻 >

数学模型揭开新冠治疗的神秘面纱:揭示治疗新冠的最优策略


控制新冠疫情不仅需要进行广泛的疫苗接种; 还将需要更好地了解该疾病为何在某些人群中不引起明显症状,但在另一些人中却能导致快速的多器官衰竭甚至死亡,同时还要更好地了解哪种疗法最有效以及对哪些类型的患者有效。

为了应对这一前所未有的挑战,麻省总医院的研究人员与布里格姆妇女医院和塞浦路斯大学的研究人员合作,建立了一个基于生物学的数学模型,该模型结合了有关SARS-CoV(新冠病毒)已知的感染机制信息,以及在COVID-19患者中测试的各种治疗方案的潜在作用机制信息。

该模型及其重要的临床应用论文刊登在《美国国家科学院院刊》(PNAS)。

论文作者,来自麻省总医院和哈佛医学院肿瘤放射科 Edwin L. Steele实验室的Rakesh K. Jain 介绍说 “我们的模型预测,最初用于治疗COVID-19的抗病毒和抗炎药物的疗效可能有限,这取决于疾病进展的阶段。”

Jain和同事发现,在所有患者中,早期肺部感染期间病毒载量(血液中新冠病毒数量的水平)都会增加,但在第5天之后可能会向不同的方向发展,这取决于关键免疫保护细胞(称为T细胞)的水平。T细胞是免疫系统的第一反应者,有效地协调免疫系统的各个方面。T细胞的反应被称为适应性免疫,因为它具有灵活性并且可以应对即时威胁。

详细的肺部模型示意图。 该模型包括上皮细胞和内皮细胞的病毒感染,RAS,T细胞激活和免疫检查点,已知的IL6途径,中性粒细胞和巨噬细胞,以及NET的形成和凝血级联。 肺部模型与PK / PD模型结合在一起,展示病毒和血栓通过人体传播。

在免疫系统健康的35岁以下患者中,T细胞持续增多,同时病毒载量和炎症减少,非特异性免疫细胞(所谓的“先天免疫”)减少。所有这些过程都会降低血栓形成的风险,并恢复肺组织中的氧气水平,这些患者往往会恢复健康。

相比之下,感染时炎症水平较高的人,如糖尿病、肥胖症或高血压患者,或免疫系统倾向于先天免疫反应更为活跃,但适应性免疫反应较低的人,往往不会有好的结果。

研究人员还试图回答为什么男性普遍比女性有更严重的新冠肺炎症状的问题,发现尽管女性的适应性免疫反应不如男性强烈,但女性体内一种名为TMPRSS2的蛋白质水平较低,而这种蛋白质可以让新冠病毒进入并感染正常细胞。

基于他们的发现,Jain及其同事建议,针对老年患者(与年轻患者相比可能已经患有炎症和免疫反应受损)的最佳治疗方法应包括使用预防血凝块的肝素药物和(或者)在患病早期使用免疫反应修饰药物(免疫检查点抑制剂),并配合后期使用抗炎药地塞米松对新冠肺炎进行治疗。

模型验证。(A–D)模型显示研究组中健康、未感染人群和严重COVID-19患者的临床数据比较(38–40)。(E) 模型预测与麻省总医院住院患者IL6临床数据的比较。数据采集于患者入院后第1天和第3天。

对于患有肥胖症、糖尿病、高血压或免疫系统异常等既往疾病的患者,治疗方式也可能包括针对体内促炎物质(细胞因子,如白细胞介素-6)的药物,以及能够抑制肾素-血管紧张素系统(人体主要的血压控制机制)的药物,从而防止异常血压的发生和对病毒感染时可能出现的血流阻力。

疾病进展动力学。关键模型变量的时间演变:年轻(<35岁)和老年(>65岁)男性患者的病毒载量、IL6浓度、促炎细胞因子浓度、活化T细胞、肺微血栓形成、饱和氧水平、中性粒细胞和巨噬细胞、女性(>65岁)和老年男性患者的共病:高血压,肥胖症,糖尿病,以及高炎症患者和抗雄激素治疗。除S(Po2)外,其他值已标准化为相应的初始值。一个年轻女性的反应与年轻男性的反应相似,因此在图表中被省略了。

这项工作显示了最初为癌症研究开发的工具如何有助于理解COVID-19:该模型最初是用来分析肾素-血管紧张素系统在肿瘤纤维组织发育中的作用,但经过修改后包含了对SARS-CoV- 2感染和COVID-19特异性机制的研究。 该团队正在进一步开发该模型,并计划将其用于研究对不同类型的COVID-19疫苗的免疫反应动力学,以及可能需要特殊考虑的癌症并存疾病的治疗方案。

来源:中国健康时报网
推荐图文
  • 11-20涿州卢氏宗祠 世界卢氏望
    11-20 涿州卢氏宗祠 世界卢氏望

    涿州 城东 拒马河 畔,有一处建筑群,红墙蓝瓦,绿树掩映,肃穆幽雅。座北向阳的大门上,黄底墨字范阳卢氏宗祠匾额鲜明夺目。 韩国的前总统卢武铉所说 范阳卢氏 使涿州名扬天下

    涿州卢氏宗祠 世界卢氏望
  • 12-30九味补血口服液第二季形
    12-30 九味补血口服液第二季形

    12月28日,白云山盈康九味补血口服液形象代言人大赛(第二季)正在如火如荼进行中。白云山盈康董事长、总经理程宏辉等领导班子成员率公司员工到现场观摩。 经过选手们的激烈角逐,

    九味补血口服液第二季形
  • 11-14华北工控5G+AI技术风暴来袭
    11-14 华北工控5G+AI技术风暴来袭

    随着智慧城市论坛在北京成功召开,5G+AI建设智慧城市,智能物联网产品快速发展成为热门话题。城镇化和智慧城市建设同步落地,5G微站的超密集组网运营和AI智能技术的加持,将带动

    华北工控5G+AI技术风暴来袭
  • 02-05北清智库商学院开通公益
    02-05 北清智库商学院开通公益

    新型冠状病毒引发的肺炎疫情爆发以来,北清智库商学院第一时间成立多个专项小组,24小时不间断向武汉疫区及周边输送紧缺物资和专项资金。截止2月3日18:00,北清智库商学院驰援武

    北清智库商学院开通公益
  • 02-26疫情之下,新冠肺炎湿邪
    02-26 疫情之下,新冠肺炎湿邪

    2月24日,上海卫健委、上海中医药管理局联合发布《上海市新型冠状病毒肺炎中医诊疗方案(试行第二版)》,清开灵软胶囊被明确推荐用于新冠肺炎轻型湿热蕴肺证。此前,北京、广东

    疫情之下,新冠肺炎湿邪

全站头条

  • 张尚武自认智力低下+精神 张尚武自认智力低下+精神 张尚武自认智力低下+精神分裂 称被教练殴打所致,精神分裂 张尚武 体操 国家体育总局 体操队
  • 因离婚生活压力大 乐山男 因离婚生活压力大 乐山男 因离婚生活压力大 乐山男子酒后闹着要跳河,7月25日凌晨,乐山市高新派出所接到一个报警电话:“市中区大渡河桥上
  • 乳腺增生喝酒会加重吗?泰 乳腺增生喝酒会加重吗?泰 莉莉是一名新上任的销售公司主管,来公司两年便当上主管的她在销售方面确实有一定才能,平日里为人直爽的她得到了
  • 赣州大余一老人中暑晕倒 赣州大余一老人中暑晕倒 近日,赣州市大余县一名老人由于天气炎热,中暑晕倒在路边,幸亏被热心群众发现并报警,大余县公安局下垄派出
  • 感冒高发季成人应警惕披 感冒高发季成人应警惕披 新华社武汉2月19日电(记者冯国栋)连日来,武汉同济医院心内科接诊了多位暴发性心肌炎病患,全部救治成功。专家提醒,目前进入流感的高发时期,暴发性心肌炎发病也呈高发趋