新型冠狀病毒感染與凝血功能關(guān)系的研究進(jìn)展

鄒海，李慧洋，張有志，夏敬文，章鵬，熊萬(wàn)峰，陳澍，陳軼堅(jiān)，鹿斌，羅忠光，李圣青

(復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院1.呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科；2.心血管內(nèi)科；3.感染科；4.抗生素研究所；5.內(nèi)分泌科；6.消化內(nèi)科，上海 200040)

根據(jù)報(bào)道，新型冠狀病毒W(wǎng)HO命名為SARS-CoV-2感染者中，入住重癥監(jiān)護(hù)病房(ICU)患者相較于非入住ICU患者具有更長(zhǎng)的凝血酶原時(shí)間和更高的血漿D-二聚體水平，表明病毒感染重癥患者的凝血功能紊亂。同時(shí)，ICU患者血漿腫瘤壞死因子-α(TNF-α)水平也明顯高于非ICU患者，而所有感染患者的血漿TNF-α、白細(xì)胞介素(IL)-1β、IL-8水平均高于正常人[1]。這些炎癥因子高表達(dá)提示感染患者體內(nèi)存在顯著的炎癥反應(yīng)，而重癥患者的炎癥反應(yīng)更加明顯，甚至出現(xiàn)炎癥風(fēng)暴現(xiàn)象。這種感染患者凝血功能障礙和高炎癥因子水平的相關(guān)性與之前的重度急性呼吸綜合征冠狀病毒(SARS-CoV)[2-4]和中東呼吸綜合征冠狀病毒(MERS-CoV)[5-6]感染患者相一致。由于SARS-CoV-2與SARS-CoV和MERS-CoV同屬冠狀病毒，且其基因組序列與SARS-CoV相似度極高[7]，因此，推斷SARS-CoV-2感染患者的凝血功能障礙與其他冠狀病毒類似，均為炎癥因子引起凝血功能亢進(jìn)導(dǎo)致血栓形成。筆者在本文簡(jiǎn)要推斷SARS-CoV-2與凝血功能之間的關(guān)系，以及炎癥因子對(duì)此過(guò)程的影響，為臨床醫(yī)師對(duì)SARS-CoV-2感染患者及早進(jìn)行預(yù)防性抗凝治療，減少血栓栓塞的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)提供了理論基礎(chǔ)。

1 正常凝血過(guò)程

凝血過(guò)程包括血小板血栓形成、纖維蛋白形成以及纖維蛋白溶解過(guò)程。當(dāng)血管壁損傷，血管內(nèi)皮下組織與血液接觸時(shí)，凝血啟動(dòng)過(guò)程。血小板膜蛋白與損傷血管處的膠原蛋白同時(shí)與血管性血友病因子(VWF)結(jié)合，借助這種橋接作用，血小板黏附于受損組織處[8]。與受損組織結(jié)合的血小板同時(shí)發(fā)生形態(tài)改變，這種變化有利于在聚集更多血小板的同時(shí)使自身更穩(wěn)定地黏附在血管損傷處[9]，最終形成血小板血栓，即白色血栓。這些結(jié)合的血小板激活凝血酶原轉(zhuǎn)變?yōu)槟福龠M(jìn)凝血系統(tǒng)的活化，最終形成纖維蛋白[10]，進(jìn)一步穩(wěn)定形成的血小板血栓[11]。

創(chuàng)傷引起的外源性凝血途徑依賴于內(nèi)皮下的組織因子(tissue factor，TF)。TF通過(guò)血管損傷處進(jìn)入血液，與FVIIa結(jié)合形成復(fù)合物，從而引發(fā)凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)[11]。TF-FVIIa復(fù)合物可以活化凝血因子FX和FIX，后兩者活化后入血并結(jié)合在活化的血小板上[10]，再與各自的輔因子FVa和FVIIIa結(jié)合，分別形成凝血酶原酶復(fù)合物(prothrombinase complex)[12]和酶復(fù)合物(tenase complex)[13]。前者的作用是激活凝血酶原成為凝血酶，后者的作用則是促使更多的FX活化為FXa。纖維蛋白原在激活的凝血酶作用下形成纖維蛋白單體，進(jìn)而形成穩(wěn)定的纖維蛋白交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，使得紅細(xì)胞固定其中，形成紅色血栓。這一穩(wěn)定過(guò)程需要FXIIIa的參與，而凝血酶對(duì)于FXIII的活化至關(guān)重要[14]。此外，凝血酶還可以活化纖溶抑制因子(TAFI)，從而阻止纖維蛋白被纖溶酶降解[15]。內(nèi)源性凝血途徑則是高分子量激肽原和激肽釋放酶活化FXII，F(xiàn)XIIa激活FXI為FXIa，后者激活FIX進(jìn)而引起凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)[16]。內(nèi)源性凝血途徑在創(chuàng)傷引起凝血過(guò)程中的重要性不如外源性，但其與炎癥狀態(tài)和血栓形成之間的關(guān)系不容忽視[17]。凝血過(guò)程受到多種抑制途徑調(diào)節(jié)，這些調(diào)節(jié)途徑在凝血全過(guò)程中均可發(fā)揮作用。TF途徑抑制因子(TFPI)可以抑制TF與FVIIa結(jié)合，從而在初始階段調(diào)節(jié)凝血過(guò)程[18]。抗凝血酶(AT)可以與凝血酶、FIXa和FXa結(jié)合，從而在生理狀況下抑制過(guò)度的凝血過(guò)程[19]。蛋白S能夠輔助活化的蛋白C裂解FVa和FVIIIa[20]，裂解的FVa同時(shí)能夠協(xié)同蛋白S裂解FVIIIa[21]，最終導(dǎo)致凝血酶原酶復(fù)合物和酶復(fù)合物不能合成，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)抗凝過(guò)程。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，缺乏相關(guān)途徑蛋白表達(dá)的個(gè)體均出現(xiàn)了致死表型，表明這些調(diào)節(jié)途徑在凝血過(guò)程中是至關(guān)重要的。此外，由于纖溶系統(tǒng)可以獨(dú)立于凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)而被優(yōu)先激活，進(jìn)而影響纖維蛋白形成，因此有學(xué)者認(rèn)為纖維蛋白溶解過(guò)程也屬于凝血過(guò)程的抑制途徑[11]。

2 SARS-CoV-2感染與凝血過(guò)程的相互影響

SARS-CoV-2感染重癥患者存在凝血功能障礙的實(shí)驗(yàn)室和臨床表現(xiàn)，且D-二聚體升高與患者不良預(yù)后密切相關(guān)。遺憾的是，具體分子機(jī)制目前仍不是十分清楚。但可以肯定的是，SARS-CoV-2通過(guò)復(fù)雜的病理生理過(guò)程引起血液高凝狀態(tài)，并且在凝血全過(guò)程中SARS-CoV-2均有促凝作用。

2.1VWF水平升高 SARS-CoV患者體內(nèi)VWF總水平及結(jié)合性VWF水平升高[22]，并且血液循環(huán)中的血小板水平降低[23]，提示SARS-CoV-2感染促進(jìn)血小板血栓形成過(guò)程，從而激活后續(xù)的凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)。

2.2多種炎癥細(xì)胞因子水平升高 SARS-CoV-2感染患者疾病早期即可出現(xiàn)炎癥因子風(fēng)暴，患者血漿TNF-α、IL-1β、IL-8水平均顯著高于正常人群，同樣SARS-CoV和MERS-CoV患者也分別出現(xiàn)IL-1β、IL-6、IL-8[4]和TNF-α[6]水平升高。這些發(fā)現(xiàn)表明，新型冠狀病毒感染患者具有更高水平的血漿炎癥因子，而IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-α已被證明可以通過(guò)多種途徑促進(jìn)凝血過(guò)程[24-28]。既往研究證實(shí)，這四種炎癥因子可以直接促進(jìn)組織因子生成，并降低TFPI活性，從而增加TF水平[24]。此外，它們也降低血栓調(diào)節(jié)蛋白的水平[24-25]，這將直接抑制蛋白C的合成、活化與功能，同時(shí)增加蛋白C的消耗[26]，最終導(dǎo)致凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)的活化。另外，TNF-α和IL-1β可以增加纖溶酶原激活物抑制劑-1(PAI-1)的形成[27]，PAI-1的降解同樣因?yàn)榈鞍證受抑制而減少[28]，二者共同引起PAI-1水平升高，纖溶過(guò)程受到抑制，從而促進(jìn)凝血過(guò)程甚至是微血栓形成[27]。據(jù)此，筆者可以推測(cè)，SARS-CoV-2可以通過(guò)增加機(jī)體的炎癥因子水平，調(diào)控凝血過(guò)程向促凝方向轉(zhuǎn)化，甚至導(dǎo)致血栓形成。因此，抑制炎癥因子風(fēng)暴不僅可以改善炎癥因子帶來(lái)的多器官和多系統(tǒng)的損害，也有助于改善患者的高凝狀態(tài)。臨床常用糖皮質(zhì)激素來(lái)改善患者癥狀和抑制免疫炎癥反應(yīng)，但是糖皮質(zhì)激素的應(yīng)用不僅抑制炎癥因子的水平，也抑制機(jī)體對(duì)病毒感染的正常免疫反應(yīng)，同時(shí)糖皮質(zhì)激素本身就可以促進(jìn)機(jī)體的高凝狀態(tài)[29]，因此，新型冠狀病毒肺炎患者的炎癥風(fēng)暴控制后，糖皮質(zhì)激素應(yīng)盡快撤離，而預(yù)防性抗凝應(yīng)伴隨糖皮質(zhì)激素的應(yīng)用一直持續(xù)下去，直至患者恢復(fù)[30]。

2.3凝血亢進(jìn)有助于新型冠狀病毒的免疫逃逸 如前所述，SARS-CoV-2感染早期通過(guò)一系列的病理生理與免疫機(jī)制使得機(jī)體處于高凝狀態(tài)；在感染后期，生成的纖維蛋白可包被SARS-CoV-2或感染病毒的機(jī)體細(xì)胞，使病毒和被感染的細(xì)胞同腫瘤細(xì)胞一樣[31]，有效避免特異性抗體的免疫識(shí)別，阻止免疫細(xì)胞的殺傷、吞噬作用，進(jìn)而使得患者病程延長(zhǎng)。因此，有效的預(yù)防性抗凝治療可以使得在疾病恢復(fù)期的SARS-CoV-2更好地暴露于機(jī)體的免疫系統(tǒng)，使得病毒和感染了病毒的細(xì)胞可以快速清除。

3 SARS-CoV-2感染患者的靜脈血栓(VTE)預(yù)防

對(duì)于臨床確診的SARS-CoV-2感染患者，根據(jù)其生命體征、臨床表現(xiàn)和影像學(xué)表現(xiàn)評(píng)估患者的疾病嚴(yán)重程度，分為普通型、重癥型與危重癥型三類患者。輕癥患者可通過(guò)適當(dāng)增加活動(dòng)量降低VTE的風(fēng)險(xiǎn)；重癥與危重癥患者在沒(méi)有出血禁忌證的條件下，均應(yīng)預(yù)防VTE的發(fā)生，包括藥物預(yù)防與機(jī)械預(yù)防等措施。藥物預(yù)防首選低分子肝素，如果患者存在輕、中度腎功能不全，低分子肝素可適當(dāng)減量，如果存在重度腎功能不全，則禁用低分子肝素，換用普通肝素。如果患者存在肝素誘導(dǎo)的血小板減少癥(HIT)，可考慮換用磺達(dá)肝葵鈉或口服利伐沙班預(yù)防性抗凝。對(duì)于有高出血風(fēng)險(xiǎn)患者可暫時(shí)采用機(jī)械預(yù)防措施，待患者出血風(fēng)險(xiǎn)下降，再啟動(dòng)藥物預(yù)防。此外，還應(yīng)積極糾正患者的合并癥及并發(fā)癥，以防這些癥狀加重患者的凝血功能亢進(jìn)。如果患者D-二聚體水平和血漿炎癥因子水平下降，均提示患者病情好轉(zhuǎn)[32-33]。

4 結(jié)論

目前證據(jù)顯示SARS-CoV-2感染及其帶來(lái)的炎癥風(fēng)暴可以通過(guò)多種機(jī)制導(dǎo)致機(jī)體的凝血/纖溶系統(tǒng)功能紊亂，增加血栓栓塞的風(fēng)險(xiǎn)。這就需要在新型冠狀病毒肺炎的常規(guī)治療基礎(chǔ)之上，尤其是重癥與危重癥患者的治療措施中，糖皮質(zhì)激素與預(yù)防性抗凝治療并舉。糖皮質(zhì)激素在炎癥風(fēng)暴控制之后宜早期撤除，而預(yù)防性抗凝治療宜貫穿始終。在預(yù)防性藥物選擇方面應(yīng)根據(jù)患者的肝腎功能和其他基礎(chǔ)疾病實(shí)行個(gè)體化決策。對(duì)于SARS-CoV-2感染導(dǎo)致機(jī)體高凝狀態(tài)的病理機(jī)制仍有待進(jìn)行深入的基礎(chǔ)研究，就目前的認(rèn)識(shí)來(lái)看，需要從機(jī)體對(duì)病毒感染的免疫反應(yīng)與機(jī)體的凝血機(jī)制之間的相互作用著手研究。