细胞因子风暴
首先,什么是细胞因子?细胞因子(cytokine)是细胞分泌的、担任细胞间“信使”角色的多种小分子蛋白的总称。细胞因子是免疫细胞通过自分泌(即自力更生、自产自用)、旁分泌(即生产出来供周围细胞使用)以及内分泌(即经血液循环供远处的细胞使用)方式,建立起来的分布全身的“通信系统”。一旦出现细菌或病毒的感染,细胞因子就会发出“警报”,召集别处的免疫细胞前去参战;而刚刚抵达、被激活了的免疫细胞又会释放出更多的细胞因子。此外,细胞因子还会引发炎症,使遭受破坏的机体发热、肿胀及疼痛。比如细菌感染的伤口的红肿、化脓以及感冒或流感引起的鼻塞、咽痛、发烧等症状,都是由于细胞因子引发免疫细胞参战、由免疫反应引起血管扩张以及局部组织细胞受损而产生的炎症。
那么,细胞因子风暴又是什么呢?细胞因子风暴又称细胞因子释放综合征,实际上是免疫系统对机体感染发生过度反应,并同时发出求助的信号。上面已经提到过,免疫系统的任务是保护机体免受侵害,其日常工作是消除感染、促进组织修复、维护机体的大环境处于稳定平衡状态。在正常情况下,免疫系统对细胞因子的释放,一般能够进行精确调控,使释放规模跟被侵害与受感染的程度基本上相匹配。然而,在大敌当前的时候,免疫系统并非总能合理用兵,可能会在短时间内集中火力以至于打破极限而失控,不仅猛烈攻击病毒,其释放的杀伤性物质也会损伤自身的健康细胞。此外,就像在作战双方杀红眼了的时候一样,免疫细胞也并不总是能够精准打击敌人,有时候会因为敌我不分而误伤了自身健康细胞,这种“杀敌一千自损八百”的极端免疫攻击,就称作细胞因子风暴。
细胞因子风暴这一名词,首次于1993年出现在专业学术期刊,经过2002-2003年SARS疫情,以及2005年H5N1疫情而逐渐进入公众词汇。虽然上面提到的炎症并非新概念,风暴却是新概念。其实,轻度炎症就是炎症,而重度炎症就是风暴。总之,细胞因子风暴是人体免疫系统在抗击病毒时的过度免疫反应,这在冠状病毒引发的急性肺炎中十分常见。无论是在1918大流感、2002-2003年SARS疫情,还是在这次COVID-19疫情中,都屡见不鲜,常常表现为从轻症转向重症及危重症以至于最终导致死亡的一个重要转折点。在引发细胞因子风暴之后,患者从原先的发烧、咳嗽迅速转入呼吸困难,因为过量的免疫细胞及渗出的液体积聚在肺部、阻塞气道、破坏肺功能,导致患者严重缺氧、呼吸衰竭。细胞因子风暴还能造成其他器官损伤,尤其是引起心肌功能突然暂停,使患者因多器官衰竭而死亡。这正是那些患有高血压、糖尿病、肝病和心血管疾病等基础病的老年患者更容易死亡的主要原因。此外,原来身体健康的青壮年由于免疫力较强,或许更容易产生过度免疫而猝死,变成了自身强项的牺牲品。
细胞因子风暴不仅伤害内脏器官,而且会导致大脑受损。
最近,《放射学》杂志一篇论文报道,一名COVID-19患者出现了精神错乱的症状;经脑部CT追踪病源,发现患者大脑部分区域肿胀,小面积脑细胞死亡。通过医生诊断,这是一种因新冠病毒感染导致的急性坏死性脑出血病。这类脑病通常与病毒感染有关,发病虽然罕见,但严重时可能致命。神经肌肉医学专家认为,这一病例可以用细胞因子风暴理论来解释:每当患者免疫系统对病毒反应过度时,大脑往往会因此发生损害。这是因为细胞因子除了增强免疫功能外,还可能导致小血管渗漏,如果含量过多就会导致包括大脑在内的许多器官的小出血。流感等几种病毒感染都可能引发这种罕见的脑病,此病例可能发生了颅内的细胞因子风暴,导致大脑血脑屏障崩溃,病毒直接入侵大脑。
2002-2003年非典事件的经验与教训关于SARS,英国学者马克·霍尼斯鲍姆在《人类大瘟疫》一书中写道:据估计,SARS在全球范围内造成了500亿美元的经济损失。仅在加拿大的多伦多和温哥华,SARS共导致250人感染、44人死亡。与每年死于癌症和慢性肺部感染的人数相比,这其实不算多。但从心理和经济方面看,SARS影响甚巨。
全球范围内,2002-2003年的SARS疫情从2002年11月最初发现,到2003年7月基本结束,前后持续了8个多月。在各国政府、科学家、医护人员以及人民群众的通力合作下,疫情较为迅速地得到了控制,没有造成历史上瘟疫大流行那样的惨烈后果,有许多经验教训可以汲取。
这次人类战胜病毒的成功,首先是进化生物学和遗传基因组学等领域科学进展的胜利。中国、欧美和澳大利亚几个实验室的科学家紧密协作,只用了不到一个月的时间,不仅发现了SARS病毒的类型和性质,而且连它的基因序列都测出来了。这给疫情的及时监控,提供了宝贵的科学指导。当然,这离不开各国科学家之间保持信息透明与共享以及有效的合作。各国科学家在SARS病毒“大敌当前”时,把科学求真和人道主义放在通常的“国家利益”“同行竞争”等本位主义之上,并将前沿科学与有效沟通结合了起来。
其次,这也是国际组织以及各国政府、科学家、医护人员乃至公众之间的协调、合作以及配合的成功范例。尽管在疫情出现初期,人们没来得及反应。但疫情暴发之后,各方面的反应都是相当迅速的。世界卫生组织及时发出全球SARS疫情警报,并每日更新。出现疫情的各个国家迅速推出隔离和防治措施。根据SARS病毒的传染性和传播特点,及时发布旅行预警,隔离和救治SARS患者,指导民众采取防护措施(如保持社交距离、测量体温、戴口罩、勤洗手、公共场所定期消毒等)。
尽管2002-2003年SARS疫情“来也匆匆,去也匆匆”,但又一次给大家敲响了警钟:类似的病毒引发SARS疫情是多么可怕,SARS的卷土重来或是变异了的病毒引发的人畜共通传染病(即来源于动物而传染给人类的传染病),随时都可能发生;倘若防控不力,蔓延成为1918大流感那样的流行瘟疫,是完全可能的。正因为如此,在其后的15年间,中国又经历过好几次禽流感,世界各地也先后经历过中东呼吸综合征(MERS)、寨卡(Zika),以及好几次埃博拉(Ebola)疫情。所幸根据2002-2003年SARS疫情中取得的经验教训,各国比较及时地携手应对,使它们没有蔓延开来。
不过,在英国皇家学会对SARS的一次事后分析中,帝国理工学院校长、著名流行病学家罗伊·安德森写道,虽然世界卫生组织对SARS的处理使人们重拾信心,但这次只是侥幸。由于SARS传染性相对较低,加之中国和其他亚洲国家能够采取相当严厉的公共卫生措施,如家庭隔离和大规模隔离检疫,方得以避免灾难。他预测,这类公共卫生措施在北美会遇到更大阻力,那里的人们往往更爱诉诸法律,西欧也是类似。仰仗于执行大规模隔离检疫和修建新的治疗机构(中国人几乎在一夜之间完成了这一壮举),SARS才没有酿成大祸。
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