新型冠狀病毒凝血病與免疫血栓

宋景春

（中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊第九〇八醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科／南昌市血栓與止血學(xué)重點實驗室，330002，南昌）

自2019年12月迄今，SARS?CoV?2 已在全球?qū)е麓_診的新型冠狀病毒病2019（COVID?19）患者456，797，217 例，累計死亡發(fā)生率為1.32%［1］。 據(jù)統(tǒng)計，約20%的COVID?19 可發(fā)展為重癥患者，約5%的COVID?19 可發(fā)展為具有器官衰竭的危重癥，其死亡率高達49%［2］。 COVID?19 患者可以表現(xiàn)為血栓形成和急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS），危重階段也可出現(xiàn)彌散性血管內(nèi)凝血（disseminated intravascular coagulation，DIC）和多器官功能障礙［3］。 一項納入36 項研究入住ICU 的COVID?19 患者的薈萃分析顯示，COVID?19 重癥患者的靜脈血栓栓塞發(fā)病率高達28%（95%CI，22% ～34%）［4］。 其中已經(jīng)發(fā)生靜脈血栓栓塞癥（venous thromboembolism，VTE）的COVID?19 患者發(fā)生肺栓塞的發(fā)生率為80%，動脈血栓形成的發(fā)生率為3.7%［5］。尸檢報告報道80%的COVID?19 死亡患者病理可見肺內(nèi)微血栓形成［6］。

COVID?19 患者病情的危重程度與COVID?19 患者的免疫功能有關(guān)［7］。 機體感染時，免疫血栓（immunothrombosis）是感染激活的中性粒細胞、單核細胞與活化的血小板和凝血因子相互作用形成的血栓，具有限制、捕捉和殺死病原體的保護作用，可發(fā)生于各級靜脈、動脈和微血管［8］。 當(dāng)免疫與凝血反應(yīng)失調(diào)時，免疫血栓大量形成可導(dǎo)致多器官功能損害，被認為是COVID?19 凝血病的主要致病機制［9］。 目前已有多種針對免疫血栓的治療手段在研或在臨床應(yīng)用。 本文擬針對COVID?19 凝血病形成免疫血栓的病生機制、診斷標(biāo)準(zhǔn)和治療措施進行介紹。

1 COVID?19 凝血病免疫血栓的形成機制

肺泡損傷、血管壁水腫、微出血和外周小血管彌漫性血栓形成是COVID?19 導(dǎo)致呼吸衰竭的主要特征［10］。 COVID?19 凝血病時機體可出現(xiàn)過度炎癥反應(yīng)導(dǎo)致細胞因子風(fēng)暴，形成全身炎癥反應(yīng)綜合征。 炎癥因子大量釋放可造成血管內(nèi)皮細胞損傷，進而激活血小板和凝血因子，導(dǎo)致血液呈現(xiàn)高凝狀態(tài)。 中性粒細胞與單核細胞活化導(dǎo)致中性粒細胞胞外誘捕網(wǎng)（neutrophil extracellular traps，NETs） 形成，NETs 與活化的血小板和纖維蛋白交聯(lián)可形成免疫血栓［11］。COVID?19 凝血病時免疫血栓在肺部多見，亦可分布于各級動脈、靜脈和微循環(huán)。

1.1 過度炎癥反應(yīng) COVID?19 凝血病以高水平的促炎細胞因子為特征，如白細胞介素?6（IL?6）、白細胞介素?1β、白細胞介素?18 和粒細胞?巨噬細胞集落刺激因子（GM?CSF）［12］。 Blanco?Melo 等研究證明，SARS?CoV?2 比其他類型的冠狀病毒能更大程度地激活I(lǐng)L?1／IL?6 途 徑 來 促 進 炎 癥 反 應(yīng)［13］。 炎 癥 小 體（inflammasome）是炎癥反應(yīng)的中的重要組成部分，是由細胞質(zhì)傳感器、細胞凋亡相關(guān)斑點樣蛋白和含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶（cysteinyl aspartate specific proteinase?1，caspase?1）前體組成的三體復(fù)合物。 NLRP3 炎癥小體是其中最具代表性的類型，由NLRP3 受體和caspase?1 組成。 已有研究對因重度ARDS 而死亡的COVID?19 患者的進行肺組織病理分析，發(fā)現(xiàn)COVID?19 死亡患者肺組織中的NLRP3 通路的相關(guān)蛋白含量組顯著高于非COVID?19 的ARDS 死亡患者［14］。 體外研究還顯示，SARS?CoV?2 感染原代人單核細胞后，NLRP3 炎性小體被激活，并促進炎性細胞因子IL?1β、IL?18 水平和Casp1 p20 的顯著升高，其升高水平與COVID?19 患者的預(yù)后顯著相關(guān)［15，16］。

此外，COVID?19 死亡患者的肺部還檢測到大量胞內(nèi)含有SARS?CoV?2 蛋白的CD68＋巨噬細胞［17］。重度COVID?19 患者支氣管肺泡灌洗液中的巨噬細胞和中性粒細胞比例也明顯升高，并含有大量促炎細胞因子（如IL?6、IL?8 和IL?1β）和趨化因子（如CCL2、CCL3、CCL4 和CCL7）［18，19］。 這些研究表明SARS?CoV?2 感染時巨噬細胞活化可加重肺部炎癥反應(yīng)。

1.2 內(nèi)皮功能損傷 已有研究發(fā)現(xiàn)，COVID?19 凝血病患者的血管內(nèi)皮細胞損傷的分子標(biāo)志物（可溶性P?選擇素、血栓調(diào)節(jié)蛋白、可溶性血管細胞粘附分子（soluble vascular cell adhesion molecule?1，sVCAM?1）和血漿可溶性細胞間粘附分子1（soluble intercellular adhesion molecule?1，sICAM?1）水平可顯著升高，這是血管內(nèi)皮細胞損傷的直接證據(jù)［20?22］。 血管內(nèi)皮細胞損傷的機制與SARS?CoV?2 感染直接相關(guān)。 與SARS?CoV 相比，SARS?CoV?2 與其受體血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2（angiotensin converting enzyme 2，ACE2）的結(jié)合力較SARS?CoV 增加了將近20 倍。 因為ACE2 在肺內(nèi)分布廣泛，所以COVID?19 凝血病患者的肺部可出現(xiàn)更嚴重的病毒感染。 SARS?CoV?2 能直接導(dǎo)致血管內(nèi)皮損傷和細胞凋亡，降低血管內(nèi)皮的抗栓能力［23］。COVID?19 凝血病的血管內(nèi)皮細胞損傷也可以肺血管為主，但也可能造成全身各器官的血管損傷。

大量炎癥因子釋放也是COVID?19 凝血病患者血管內(nèi)皮損傷的重要機制。 已有研究證實，高水平的促炎性細胞因子（IL?1、IL?6 和TNF）會導(dǎo)致肺血管內(nèi)皮細胞釋放組織因子，造成血液呈現(xiàn)高凝狀態(tài)，容易形成微血栓［24］。 微血栓形成又會加重微循環(huán)障礙，造成組織缺血和內(nèi)環(huán)境紊亂，反過來又加重內(nèi)皮細胞損傷。

1.3 凝血功能紊亂 COVID?19 凝血病患者的凝血功能常表現(xiàn)為血液中纖維蛋白原、血管性血友病因子（vWF）、 纖維蛋白降解產(chǎn)物（fibrin degradation products，F(xiàn)DPs）和D?二聚體水平顯著升高，而凝血酶原時間、活化部分凝血活酶時間、抗凝血酶水平、活化蛋白C 水平和血小板計數(shù)無特征性變化，這提示COVID?19 凝血病特征呈現(xiàn)血栓前狀態(tài)，而不是經(jīng)典的DIC［25，26］。 此外，大量炎癥因子釋放會抑制血管性血友病因子裂解酶（ADAMTS13） 活性，導(dǎo)致vWF 多聚體的形成增多和活性明顯升高，繼而引起血小板過度活化，與NETs 相互作用促進血小板性血栓形成［27］。 此外，COVID?19 凝血病患者的血漿纖溶抑制物水平升高，導(dǎo)致患者整體呈現(xiàn)纖溶抑制狀態(tài)，這也是加重血栓形成的重要機制［28］。

SARS?CoV?2 可與ACE2 結(jié)合，導(dǎo)致ACE2 相對缺乏，不能分解血管緊張素Ⅱ成為血管緊張素1?7。 血管緊張素Ⅱ水平升高可激活血管緊張素受體型受體，促進血管收縮和血栓形成。 血管緊張素Ⅱ水平升高還會引起醛固酮水平升高，進一步導(dǎo)致纖溶激活物抑制劑?1 水平升高，加重纖溶抑制狀態(tài)［29］。

2 COVID?19 凝血病的診斷標(biāo)準(zhǔn)

既往DIC 診斷通?；趪H血栓止血學(xué)會（International Society of Thrombosis and Hemostasis，ISTH）制定的診斷標(biāo)準(zhǔn)。 ISTH 的顯性DIC 診斷標(biāo)準(zhǔn)包括四項實驗室檢查結(jié)果，即血小板計數(shù)減少、纖維蛋白相關(guān)生物標(biāo)記物（如D?二聚體）升高、凝血酶原時間延長和纖維蛋白原水平降低［30］。 據(jù)報道，COVID?19 患者早期的D 二聚體水平可明顯升高，約占所有COVID?19 患者的46%（其中非重癥患者的43%與重癥ICU 患者的60%）［31］。 大多數(shù)COVID?19患者的血小板計數(shù)在（100 ～150）×109／L 之間，嚴重的血小板減少癥占比＜5%。 并且漢族人群的血小板正常值范圍低于西方人，血小板計數(shù)在100×109／L 才認為是血小板減少，所以血小板計數(shù)對COVID?19 凝血病的診斷價值不高。 纖維蛋白原水平通常作為對炎癥的急性期反應(yīng)而升高并導(dǎo)致高凝狀態(tài)［32］。 凝血酶原時間延長一般不超過3 秒，而部分活化凝血活酶時間往往在正常范圍，其原因與VIII 因子活性和纖維蛋白原水平增高有關(guān)［33］。 ISTH 的DIC 診斷標(biāo)準(zhǔn)不適合用于早期識別COVID?19 凝血病。

因此，Iba 等提出了COVID?19 凝血病的診斷標(biāo)準(zhǔn)［34］，即滿足以下四條標(biāo)準(zhǔn)的兩條以上即可確診：①血小板計數(shù)減少（＜150×109／L）；（②D?二聚體升高（超過正常上限的兩倍）；③凝血酶原時間延長1s 以上或INR＞1.2；④存在血栓形成（大血栓形成，包括深靜脈血栓形成／靜脈血栓栓塞、血栓性中風(fēng)、急性冠狀動脈綜合征、肢體動脈血栓形成、腸系膜動脈血栓形成等，和／或微血栓形成，包括皮膚、肢端病變等）。

如果COVID?19 患者僅滿足上述四個標(biāo)準(zhǔn)之一，則需評定再滿足以下標(biāo)準(zhǔn)之一，即可確定為COVID?19 風(fēng)險患者：①血漿纖維蛋白原水平升高；②vWF 水平升高（超過正常上限的兩倍）；③狼瘡抗凝物陽性和／或高滴度抗磷脂抗 體。 COVID?19 凝血 病 和COVID?19 凝血病風(fēng)險患者可能會隨著COVID?19 的嚴重程度增加發(fā)展成DIC。 據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)分析COVID?19患者資料后發(fā)現(xiàn)，入院時不到10%的COVID?19 患者符合COVID?19 凝血病標(biāo)準(zhǔn)，而轉(zhuǎn)入ICU 時COVID?19凝血病患者的發(fā)生率超過60%。 該標(biāo)準(zhǔn)尚處于COVID?19 凝血病診斷的研究階段，并未得到學(xué)術(shù)組織的認可。

此外，黏彈力凝血檢測設(shè)備已經(jīng)表現(xiàn)出對高凝狀態(tài)的敏感性。 已有研究發(fā)現(xiàn)，重度COVID?19 患者經(jīng)血栓彈力圖檢測可提示顯著高凝狀態(tài)，并且與D 二聚體升高、纖維蛋白原水平升高、凝血因子Ⅷ活性和vWF 活性明顯相關(guān)［35］。 全軍重癥醫(yī)學(xué)專業(yè)委員會發(fā)布的《新型冠狀病毒肺炎重癥患者相關(guān)凝血功能障礙診療專家共識》（以下簡稱共識）根據(jù)武漢火神山醫(yī)院救治經(jīng)驗，也推薦應(yīng)用血栓彈力圖評價重癥COVID?19 患者的凝血功能［36］。

3 COVID?19 凝血病免疫血栓的治療

有效的抗病毒治療是針對病因的有效方法。 以下主要介紹COVID?19 凝血病免疫血栓的抗凝治療和可能的免疫療法。

3.1 抗凝治療 COVID?19 凝血病的抗凝治療指征為：①預(yù)防血栓形成；②治療已經(jīng)形成的血栓；③用于DIC 前期患者以減少凝血底物消耗［36］。 目前大多數(shù)指南均建議對排除禁忌癥外的所有住院患者使用低分子量肝素或普通肝素預(yù)防血栓，然而，對于抗凝治療的最佳風(fēng)險分層、抗凝強度和持續(xù)時間尚無定論［37，38］。 2021年8月，《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》發(fā)布了關(guān)于使用肝素類藥物對COVID?19 患者進行治療的多中心隨機對照研究。 其中1098 名危重COVID?19 患者隨機分為治療劑量抗凝組和預(yù)防劑量抗凝組，兩組的存活率相似（62.7%和64.5%），而且接受治療劑量抗凝的患者中的大出血發(fā)生率略高于接受預(yù)防劑量肝素抗凝組（3.8%和2.3%）［39］。 針對2219 例非危重COVID?19 患者進行肝素類藥物治療劑量抗凝組和預(yù)防劑量抗凝組的比較，結(jié)果顯示接受肝素類藥物進行治療劑量抗凝的患者的存活概率略有增加（4%），需要心血管或呼吸功能支持的患者比例降低，但大出血的發(fā)生率略高于接受預(yù)防劑量肝素抗凝組（1.9%和0.9%）［40］。 這說明應(yīng)用肝素類藥物治療COVID?19有效，進行預(yù)防性抗凝治療安全性高，治療目標(biāo)人群以非重癥COVID?19 患者效果更好。 針對重癥患者，共識已推薦應(yīng)用血栓彈力圖肝素酶對比試驗指導(dǎo)肝素抗凝治療以減少出血并發(fā)癥，但尚缺乏有力的循證證據(jù)［36］。

此外，因為肝素也是SARS?CoV?2 與宿主細胞結(jié)合的受體之一，因此霧化吸入肝素可能通過與SARS?COV?2 表面蛋白S1 結(jié)合，從而抑制病毒進入。 據(jù)報道，肝素還具有抗炎和化痰的作用［41］。 目前已有霧化吸入肝素治療COVID?19 的臨床研究正在進行中。

3.2 溶栓治療 溶栓治療是治療COVID?19 血栓并發(fā)癥和ARDS 的可能治療方法。 COVID?19 導(dǎo)致ARDS 的特征是彌漫性肺泡損傷、纖維蛋白沉積、透明膜形成并逐步發(fā)展為肺泡纖維化。 這與ARDS 中纖溶酶原激活物抑制物?1 上調(diào)導(dǎo)致的纖溶抑制有關(guān)。因此，COVID?19 患者使用溶栓療法具有理論依據(jù)。Wang 等已經(jīng)報道應(yīng)用溶栓治療COVID?19 患者的臨床案例，但需關(guān)注出血風(fēng)險［42］。 據(jù)報道，在接受全身溶栓治療的患者中，有1?3%的患者會發(fā)生顱內(nèi)出血。

3.3 抗血小板治療 潘生丁屬于磷酸二酯酶抑制劑，可通過增加細胞內(nèi)環(huán)磷酸腺苷濃度來抑制血小板聚集。 潘生丁還具有廣譜抗病毒作用，能在體外抑制正鏈RNA 病毒。 研究表明，雙嘧達莫對SARS?CoV?2的蛋白酶Mpro 具有特異性親和力，并能在體外抑制SARS?CoV?2 的復(fù)制［43］。 使用潘生丁治療的患者D二聚體水平降低，血小板和淋巴細胞計數(shù)改善，臨床治愈率和出院率均較對照組有改善的趨勢。

3.4 補體抑制劑 因為在COVID?19 死亡患者尸檢中發(fā)現(xiàn)，組織器官中存在大量補體沉積，因此有學(xué)者嘗試應(yīng)用補體抑制劑治療人冠狀病毒感染的小鼠，并獲得成功［44］。 目前在研究的補體抑制劑主要有針對C5 的依庫珠單抗和IFX?1，針對C3 的的潛在靶點有坎普他?。–ompstatin）和針對凝集素激活劑MASP?2的納索利單抗（narsoplimab）。

3.5 肽基精氨酸脫亞胺酶抑制劑（peptidylarginine deiminases inhibitors，PADI） 為了應(yīng)對SARS?CoV?2的動態(tài)進化，研究人員擬開發(fā)針對SARS?CoV?2 病理生理學(xué)的藥物療法。 包括瓜氨酸組蛋白是NETs 的主要成分，與COVID?19 免疫血栓的表現(xiàn)密切相關(guān)。 肽基精氨酸脫亞胺酶（PAD）是一類可以介導(dǎo)修飾翻譯后的蛋白質(zhì)瓜氨酸化的鈣依賴性半胱氨酸水解酶家族，家族成員中主要包括PAD1、PAD2、PAD3、PAD4和PAD6。 PAD4 是一種負責(zé)組蛋白瓜氨酸化的酶蛋白，其中特定的精氨酸殘基在組蛋白尾部轉(zhuǎn)化為瓜氨酸殘基，允許精氨酸正電荷中和，隨后染色質(zhì)解聚［45］。 這種化學(xué)修飾對SARS?CoV?2、呼吸道合胞病毒（RSV）、細菌內(nèi)毒素、新生隱球菌和真菌中的NETs釋放至關(guān)重要［46］。 PADI 抑制劑阻斷瓜氨酸化組蛋白形成的能力可為控制免疫血栓形成提供新的治療手段。

4 總結(jié)與展望

在SARS?CoV?2 不斷進化的過程中，針對COVID?19 的戰(zhàn)斗還在持續(xù)。 COVID?19 凝血病通過過度炎癥反應(yīng)、內(nèi)皮細胞損傷、凝血系統(tǒng)激活、血小板活化等病理生理過程促進免疫血栓形成，是COVID?19 的主要機制。 雖然經(jīng)過大量研究，但臨床上目前仍然缺乏有力的治療手段。 兼具抗凝、抗炎和調(diào)節(jié)免疫效能的治療藥物是未來的研究方向。