為何新冠病毒會在短時間內奪走一些人的生命?怕是免疫系統惹的禍

2020-11-25 澎湃新聞

原創 Kai 世界頂尖科學家論壇

新冠病毒肆虐3月有餘,截至今日,全球已有近11.5萬人罹難。對這個百年一遇的病原體,仍有許多未知等待揭開。

在罹難的案例中,一些特殊案例引起醫務人員和研究者關注,這些病患在感染的首周順利渡過甚至還有好轉的跡象,然而接下來卻意外地急轉直下,一個假設直接指向人體「免疫系統」過度反應引發的「細胞因子風暴」。

突如其來的「急轉直下」

Pavan Bhatraju是華盛頓大學的助理教授,同時也在西雅圖的港景醫療中心重診監護病房工作。日前,他及團隊在世界權威期刊《新英格蘭醫學雜誌》發表研究報告,在對西雅圖地區9家醫院中進入ICU的24位重症新冠患者研究表明——

新冠病患者的肺部可以在非常短的時間內迅速衰敗。這種情況的崩盤,典型性地出現在患病後的七天並且也會在年輕人中或者其它較為健康的患病者中出現。

在接受NPR(National Public Radio,美國公共廣播電臺)採訪時,他這樣描述著這些病人的狀態,「剛入院時他們只是需要靠呼吸機來多吸一點氧,誰知道情況陡然惡化,病患24小時都沒有辦法離開呼吸機。」

一名55歲新冠病毒患者的胸部X光片和CT圖像

入院時(胸部A)的胸部X光片(前後視圖)顯示肺上部和中部混濁。初次出現後約24小時獲得的另一張胸部X光片(圖B)顯示多焦點空域渾濁狀況惡化。 B組胸部X光片檢查後2小時內獲得的軸向CT圖像(C和D組)和冠狀動脈重新格式化(E組)顯示出廣泛的毛玻璃混濁和偶爾的合併重點。

NPR採訪了許多醫生和研究人員,這些專業人士越來越相信,Pavan Bhatraju教授描述的這種短時間內肺部急速惡化、身體潰敗的現象,或許和人體自身的免疫系統對病毒反應過度有關,這種現象被稱為「細胞因子風暴」。

什麼是細胞因子風暴

「細胞因子風暴」,具體而言就是當免疫系統觸發失控反應時,對自身細胞造成的損害甚至要大於它對抗病毒時造成的損害。

細胞因子是體內大量的小分子,由某些細胞釋放,來幫助協調對抗感染。人體對抗病毒的最有效武器就是免疫系統。通常人體會派出一小隊細胞軍團去抗擊病毒感染,這些細胞會使病毒變得難以進行自我複製;同時激活人體產生抗體來阻止病毒感染新的細胞,同時這些抗體也可能幫助提供一些保護措施來防止以後再次感染新冠病毒。

但是免疫系統派出的細胞也可能會造成附帶的損傷。西雅圖貝納羅亞研究所的免疫學家Jessica Hamerman這樣對NPR解釋其中的原理:「 當免疫細胞試圖抵抗感染時,它們會產生很多有毒的分子,而這些有毒的分子會造成很多組織損傷。」

引發的結果對很多被流感擊倒的人其實並不陌生:疼痛,發燒和炎症。它們實際上是免疫系統發作的症狀,而不是流感病毒本身的症狀。

Hamerman說,當免疫系統陷入了抵抗疾病的漩渦時,細胞因子風暴就發生了。細胞因子的分子軍團開始召喚各路免疫細胞展開突襲並攻擊感染。通常,免疫系統的分子軍團僅短暫呼救,然後在救援到來後就會自動停止呼叫。但是,當發生風暴時,它們會持續發出警報呼朋喚友,並不會判斷現在是不是仍需要大量新的援兵。

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Hamerman打了個比喻:「想想煙霧報警器永遠不會停止的感覺——你將一遍又一遍地打火警電話,接著你將盼來過量的消防員。」

在中國國家衛生健康委員會發布的《新型冠狀病毒肺炎診療方案(第六版)》中,其中關於重症、危重症患者診療的臨床預警指標中也提到:「重型、危重型患者常有炎症因子升高」,一定程度也證明了這種炎症的存在。

究竟新冠病毒是為什麼或者如何做到引發細胞因子風暴的目前還不明確。但是NPR報導指出根據來自中國和歐洲的數據,新冠病患高於一般水平的細胞因子和其他免疫系統的分子很可能與這些風暴有關。

華盛頓大學免疫學家Marion Pepper在NPR採訪中也提出了這樣一種可能,儘管有免疫系統的抵抗,但是病毒在持續地複製,所以觸發了細胞因子風暴。 「風暴理論可以解釋新冠病患在第二周急劇惡化的身體狀況。」

Hamerman解釋說:「也許您需要等到實際上發生足夠的免疫反應才能推動這種細胞因子風暴。」 人體中一些最強大的免疫細胞,即T細胞,大約需要一周才能在體內積累。當他們這樣做時,患者可能會開始好轉,然後隨著細胞繼續激增,完全超過其所能幫助的點而迅速惡化。

出路何在?

一些臨床醫生已經在試著用強效抗炎藥來試圖緩解細胞因子風暴。

阿拉巴馬大學免疫學家Randy Cron博士接受NPR採訪時表示:「我認為在一兩個月內,我們將能夠幫助由於細胞因子風暴在死亡線上掙扎的新冠病患,並且可能將新冠病毒的死亡率降低下來。」

ProHEALTH Care Associates的傳染病負責人Daniel Griffin博士說,強效抗炎藥在治療細胞因子風暴的時候作用非常大。他說,他採訪前一天負責治療的前六名患者情況似乎都在改善,至少到目前為止都是這樣的。

但也有研究人員警告說,未經測試的治療方法會帶來重大風險。紐約紀念斯隆·凱特琳癌症中心傳染病負責人Tobias Hohl博士警告說,在免疫系統在試圖抵抗致命的冠狀病毒的特定時刻,去用藥物抑制人體的免疫系統可能會產生各種意想不到的後果。Hohl博士說:「感染可能會惡化。」

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不過,Hohl博士和部分研究人員也認為控制細胞因子風暴可能會成為一種極為關鍵的方式來幫助至少一些最為病重的新冠病毒患者。紐約和其他地方已經在進行的臨床試驗可以很快提供關於我們如何使用現存的藥物來改善或者解決細胞因子風暴的數據。

Hohl對NPR說,他在嘗試分析每個不同的病例,從而在逐案的基礎上給患者服用抗炎藥。他希望,在幾個月內,研究人員將對何時並且如何在治療新冠病患時應用這些藥物有更多地了解。

參考文獻

1、The New England Journal of Medicine, Why Some COVID-19 Patients Crash: The Body's Immune System Might Be To Blame, https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2004500

2、NPR,Why Some COVID-19 Patients Crash: The Body's Immune System Might Be To Blame,https://www.npr.org/sections/health-shots/2020/04/07/828091467/why-some-covid-19-patients-crash-the-bodys-immune-system-might-be-to-blame

3、頭圖來自BBC https://www.bbc.com/news/world-us-canada-52258284

(責任編輯:小文)

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