? ? ? ?連日來,湖北以外新冠肺炎新增確診病例持續下降,令人欣喜。但同時全國累計死亡病例也在增加,目前(2月19日)已突破2000人。臨床上觀察到有些患者早期發病并不兇險,后期病情卻突然加速,救治困難。
? ? ? ?多位專家在采訪中透露:預后不好的那些病人不僅肺部損傷,其他器官包括肝、腎等也受到病情加速影響。2月15日,中科院院士周琪在國務院召開的新聞發布會上,特別提到炎癥風暴(或稱細胞因子風暴)對機體的致命打擊。
? ? ? ?什么是炎癥風暴,它是怎樣加重病情和摧毀人體的?今天簡單探討一下。?
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炎癥:人體中的免疫保衛戰
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? ? ? ? 先說普通炎癥。人體免疫系統就好像軍隊,有著不同火力不同分工,對外清除異物、修復損傷,對內則要識別“自家人”,維護人體內部環境穩定。
? ? ? ? 當身體受到感染時,免疫系統根據病原體的危險程度作出反應,威脅越大,則免疫反應越強。當免疫反應引起血管反應和局部組織細胞損傷時,形態上就表現為炎癥。
任何能夠引起組織損傷的因素都可能造成炎癥,它可以是感染性的,也可以是非感染性的,例如,由病原體以外的物質(如藥物、異物、人體壞死組織的碎片等)引起非感染性炎癥。
? ? ? ?我們日常生活中就經常會遇到炎癥,比如,做菜切到手,菜刀上的細菌趁虛而入。如果不及時消毒,傷口感染,不久你會感到傷口除了痛,還發紅發熱,這是局部血管擴張的表現;還會腫脹,這是血管通透性增加,血液成分從血管壁滲出進入了發生感染的組織;甚至還有點化膿,這是白細胞在患處聚集,與病原體同歸于盡的產物。
? ? ? 血管擴張,通透性增加,白細胞在患處聚集,這些都是保護性的炎癥反應。
? ? ? ?但是,我們不免會好奇:原本隨血液四處漂流的免疫細胞,是如何得知傷口感染而聚集過來的呢?這就要說到“細胞因子”了。
? ? ? ?當感染發生后,患處附近的免疫細胞——比如,常年在組織中巡邏的巨噬細胞——會被激活,并釋放出一類叫做“細胞因子”的多肽類物質。它們的作用有些是促進炎癥,有些則相反。
? ? ? ?在炎癥早期,主要是促炎因子發揮作用。這些細胞因子像信號彈一樣,召集別處的免疫細胞前來加入戰斗。而趕來的免疫細胞也會被激活,產生更多細胞因子,繼續招募“援軍”,直到火力足夠。(可見炎癥反應是可以隨著促炎因子信號增強而不斷放大的。)
? ? ? ?然而,炎癥是把雙刃劍。一方面它可以清除異物,促進組織修復,維護身體大環境;而另一方面,免疫細胞并不總是能精準打擊病原體,作戰中往往敵我難分,釋放的殺傷性物質也會損傷正常組織。
? ? ? ?當人體組織壞死后,細胞內的核酸、內源性熱休克蛋白等物質隨即被釋放。這些(平時在細胞外不常見的)物質也會被免疫系統識別為異物,促進炎癥反應,持續失控的炎癥又會讓組織損傷不斷累加。
? ? ? ?因此正常情況下,機體需要對炎癥反應進行精確調控,令釋放的細胞因子和招募來的免疫細胞規模與感染的程度相匹配。
? ? ? ?如果這種調控失敗了——
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炎癥風暴:過猶不及的人體自噬風暴
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? ? ? ? 炎癥風暴又叫“細胞因子風暴(cytokinestrom)” ,是人體產生的一種過度免疫反應。
? ? ? ? 當細胞因子由于某種原因過量生成,并進入體循環,全身各處的免疫細胞將被大量激活,在短期內引起廣泛的炎癥反應,如不及時加以阻止,病人的情況往往會急轉直下。
? ? ? ? 由于免疫系統火力全開,原本用于對付病原體的殺傷性物質被一股腦釋放,連帶著攻擊無辜的臟器,結果便導致多臟器功能衰竭。比如,在本次疫情中,新冠病毒感染患者肺部,引發免疫反應,過量免疫細胞和滲出液在肺部積聚,影響肺功能,壅塞氣道加重患者缺氧,引發全身酸堿紊亂。
? ? ? ?過度免疫還能造成心臟損傷,引發“爆發性心肌炎”。這種疾病初期表現很像感冒,比如發熱、乏力、流涕等,摻和在新冠肺炎癥狀中不易察覺。但其病情進展迅速,可造成心肌功能突然暫停,是青壯年猝死的一大誘因。另外,近期研究還發現新冠肺炎臨床患者表現出不同程度的肝、腎損害和腸道炎癥。
? ? ? ?再者是血管。免疫細胞會首先損傷血管內壁,令炎性物質隨意浸潤其他組織,擴大炎癥范圍。而隨著血管內皮細胞的壞死脫落,其內部具有高活性的一氧化氮自由基被釋放,對血管壁形成二次打擊。更嚴重的是,受損內皮下的各種結構暴露,會激活血液中的凝血因子,令血小板異常聚集,進而破壞正常的凝血功能,可能造成內出血、循環休克等嚴重后果。
? ? ? ?總之,炎癥風暴是輕癥向重癥和危重癥轉換的一個重要節點。當炎癥失控波及全身,身體就猶如浸泡在各種細胞因子、氧自由基、凝血因子、壞死組織等等炎癥介質的海洋里。各系統臟器的損傷同時加重,情況就會變得非常棘手,這也是重癥和危重癥病人死亡的一個重要原因。
? ? ? ?歷史慘劇:抗癌藥物引發的過度炎癥 產生炎癥風暴的原因是多方面的,和一般炎癥一樣,它可以是感染性的,也可以是非感染性的。從臨床發病過程來看,可以一開始就是全身性的,也可以是先有局部,然后再發展為全身性。后者更為常見。
? ? ? ?當人體被一種全新的、致病性強的病原體(如新冠病毒)感染時,就會激發高于平常的免疫反應,造成過多的免疫細胞在同一處被激活,增加炎癥風暴風險。通常,在初期打擊后會有一段短暫的穩定期,之后又進行性加重,造成機體的不斷損害。
? ? ? ?除了外源性感染,近年來內源性感染因素也引起很多關注。例如,人體腸道中長期定居著許多種微生物,在健康情況下,它們非但不會致病,還能合成維生素供人體使用。而當患者經歷了嚴重損傷,或者急性感染,體內應激反應可能造成腸道屏障破壞,使腸道菌群發生移位。這時,病人的原發病經治療可能癥狀已經好轉,但由于腸道菌群失調,機體免疫力低下,可能繼發第二波過度炎癥反應,產生炎癥風暴。
? ? ? ?另外還有非感染的情況,如某些試驗性的藥物治療。其中抗癌藥非常值得說道。
? ? ? ?由于細胞因子能調動免疫細胞攻擊有害對象,上世紀90年代,科學家們開始嘗試利用這一原理治療腫瘤(即癌癥),然而卻發生了不幸。怎么回事?
? ? ? ?人體免疫細胞中有一種叫做“殺手T細胞”(也稱殺傷性T細胞)的,具有強大的殺傷作用,可以消滅腫瘤。但由于它火力太大,在大開殺戒之前,必須先等另一種叫做“輔助性T細胞”的小伙伴探看敵情,再釋放細胞因子通知它。
? ? ? ?在正常情況下,殺手T細胞處于被抑制的狀態,并不能主動消滅腫瘤細胞。所以,需要人為干預激活它。科學家們研究發現,有一種叫做IL-12的細胞因子可以激發輔助性T細胞的強烈反應,從而活化大量殺手T細胞。這對腫瘤治療無疑是個好消息。
? ? ? ?于是在1995年的一項臨床試驗中,他們對17名腎癌患者注射了IL-12細胞因子。不幸的是,其中12名患者卻因急性炎癥風暴而緊急住院,最終2名死亡。可見免疫攻擊機制沒有想象的那么簡單。直到今天,炎癥風暴風險仍是腫瘤免疫療法中無法回避的科學難題。?
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直擊疫情:炎癥風暴高風險人群和應對方法?
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? ? ? ? 那么,回到本次疫情中,有哪些需要說明的事情呢?一個是高風險人群,一個是應對措施。
? ? ? ?從病人群體考慮,原本就有冠心病、糖尿病、腎功能不全等基礎疾病的患者,更容易發生病情加速,引發多臟器衰竭。2月15日,美國心臟病學會(AAC)公告指出,有基礎疾病的患者感染新冠肺炎后出現并發癥或死亡率較高;多達50%的住院患者患有慢性疾病;40%的確診住院患者患有心腦血管疾病。
? ? ? ?另外,相對于老年人和幼兒,青壯年發生“炎癥風暴”時的反應往往更劇烈。可以理解為:青壯年群體一般免疫力較強,因而更容易產生過度免疫。
? ? ? ?不過,實際情況還要看個體差異。因為不同人群、不同階段的狀態都是不同的。
? ? ? ?而在炎癥風暴應對方面,目前臨床上并沒有什么特異手段,仍然是以抗感染、糖皮質激素輔助抗炎、營養支持、人工通氣等非特異聯合治療為主。(其中,糖皮質激素是臨床上常用的抗炎藥物,我們涂在皮膚上治療濕疹的軟膏很多就含糖皮質激素。)
? ? ? 從炎癥風暴的概念(全身性的過度炎癥反應)來看,積極抗炎似乎合情合理。但臨床療效卻不盡如人意。近年人們意識到,在炎癥風暴后期,機體不僅存在免疫反應亢進,還伴隨免疫功能低下。這是不是有些矛盾?
? ? ? 緣由還是在細胞因子。細胞因子既有促炎作用,也有抗炎作用,正常情況下,機體正是運用這一點來調控炎癥反應,令其與感染的實際程度相匹配。
? ? ? 一旦炎癥風暴造成輕癥向重癥轉化,患者機體組織受到嚴重損害,促炎因子和抗炎因子都進入體循環,便造成一種極度復雜的免疫功能紊亂。一方面,炎癥反應會進行性加重,另一方面,機體對病原體的識別和吞噬功能減弱,導致免疫防御力下降。
? ? ? ?因此當炎癥風暴發生時,治療不能完全偏向抑制炎癥。因為涉及多臟器,多種矛盾,治療總是困難重重。之前的SARS、MERS和歷年流感中,炎癥風暴都是導致患者死亡的重要原因。
? ? ? ?目前,專家正在努力篩選藥物,想從阻斷的角度抑制炎癥風暴出現。測試藥物包括在風濕病領域已被證實“能有效抑制炎癥因子產生”的老藥,其中一些已進行了部分臨床試驗。
? ? ? ?可以肯定,在今后很長一段時間內,炎癥風暴的預防和后續治療,都是新冠肺炎治療的焦點。而看完本文的你,相信也對自己的身體多了一些了解吧。
? ? ? (責編 高佩雯)