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潘懷宗/為何新冠肺炎輕症多、重症少?看細胞激素風暴、免疫系統、病毒的三角關係

14 May 2020
元氣網 潘懷宗



國內第7例男性死亡確診個案,無慢性病史,因併發症導致敗血性休克死亡。最主要原因就是沒能挺過最艱難的階段:細胞激素風暴。細胞激素風暴(cytokine storm)又稱「免疫風暴」,是人體的免疫系統出現「防禦過當」行為,發出錯誤訊息,一般肺炎或流感也會見到,免疫力較好的年輕人占多數,當肺部受到細菌病毒侵擾,需要號召大量免疫細胞,就會分泌特定激素,同時也會引起發炎反應。這種失控的免疫反應往往造成器官損傷甚至衰竭,導致休克或死亡。而過去的SARS和新冠肺炎造成的後遺症「肺纖維化」,也是免疫過度反應的後果。
 
3D列印的新冠病毒模型。路透
 

身體內的白血球大致粗分為吞噬細胞(一般部隊)和淋巴細胞(特種部隊)兩種。一般部隊見了壞人就會把它吞掉,這種打出娘胎就具備有吃壞人能力的白血球(先天免疫),武功相對也平平,遇上太多或太強的敵人,就會打不贏,需要求救。
 
而放出去的求救訊號就是細胞激素,請記住:細胞激素是訊號,不是作戰部隊。特種部隊方面,可以區分為將軍部隊(T細胞)和武器研發部隊(B細胞)兩種,整個特種部隊都必須要遭遇過敵人後(後天免疫),才能按照敵人的特點產生打擊力,通常是施打過疫苗或得過病活過來的人,才會擁有擊殺特定敵人的能力(產生抗體and/or產生精準快速打擊部隊)。
 
抗體是武器,不是部隊,黏住敵人後,可以大幅度降低敵人的攻擊力,讓原本武功平平的一般部隊,可以迅速認出被標記的敵人並且輕易將其消滅,這稱之為體液免疫。
 
另外,精準快速打擊部隊(毒殺型T細胞)的武功超級厲害,是由將軍細胞演變而來的(稱之為細胞免疫),一槍一個敵人,如同神兵降臨。往後只要是同一種敵人(病毒不變異),敢再來,一定剷除殆盡,一個不留(部隊有記憶力)。正常人身體內如果有100個白血球的話,淋巴球大約佔20出頭,平常大部分待在淋巴結和脾臟(兵營)。不像另外80個吞噬部隊在血液中和臟器中巡邏。特種部隊(淋巴細胞)中,T細胞約佔80%,B細胞約佔20%。【註1】
 
細胞激素是身體內的求救訊號,求救訊號可以來自受感染的體細胞(無辜平民百姓),也可以來自戰鬥中或陣亡的白血球(軍隊求援)。細胞激素總共分成六大類。這六大類求救訊號共同調控了軍隊(白血球)的增兵、調動、武器研發等等的平衡。
例如:細胞激素可以燃起狼煙,向部隊示警,同時標示被感染部位,放訊號吸引軍隊向目的地靠攏。也可以傳訊息給兵工廠,要求趕快製造武器(抗體),傳令迅速訓練快速打擊部隊(細胞免疫),下令要求微血管擴張,使道路變寬,讓大量部隊能夠迅速向病毒攻擊地點集結等等(紅腫熱痛)。這些現象全部加在一起,就叫做發炎反應。而皮膚、黏膜、白血球、和細胞激素全部合起來就叫免疫系統。發炎反應則是免疫系統為了對抗敵人,全體動員起來的表現。
 
劇情是這樣演的,新冠病毒攻破鼻腔或口腔黏膜防線(鼻塞、流鼻水、喉嚨痛、發燒、嗅味覺喪失等等,甚至無症狀),PCR篩檢陽性,病毒攻入肺臟(毛玻璃狀肺部X光片),病毒殘殺肺部善良百姓,附近巡邏的吞噬細胞(一般部隊)會先過去戰鬥,但顯然不是對手,於是,百姓和部隊都會相繼發出求救訊號(釋放出細胞激素),於是大量部隊就會趕過來(發炎反應)
若病人免疫系統極佳,幾天內,新武器迅速製造出來(抗體;B細胞負責),快速打擊部隊及時出現(細胞免疫;毒殺型T細胞),病毒就會被清除乾淨,於是PCR篩檢轉成陰性,發炎反應消失,病人康復,最後完全無症狀,劇情是Happy ending,大約80%新冠肺炎病人是這樣好的結局。
 
但不幸的是,有大約5%的病人,在求救訊號大量放出後,趕過來的部隊不禁打(老弱殘兵)、不夠多(無法持續增援)、或是新武器遲遲不研發(武器研發部隊渙散)、甚至快速打擊部隊根本沒錢沒人訓練(沒有年輕的將軍部隊)。這時候病毒壓制不住(如果有特效藥,另當別論),愈生愈多,肺臟百姓幾乎傷亡殆盡,氧氣開始吸不進來(氧氣飽和度低),就會產生要用機械呼吸器的情況(急重症),必須住進加護病房。
假使援兵還是遲遲不到,求救訊號就會持續增強,如同肺臟百姓集體下跪求援,仰天哭泣,驚天地泣鬼神,這時候就叫做細胞激素風暴,也就是求救訊號極限放大,細胞激素濃度很高的意思。如果還是無兵增援,肺臟全部淪陷,其他臟器跟著衰竭(休克),病人將走向死亡。
 
想一想,如果細胞激素風暴是因為援兵不來,才會加大求救訊號,那麼這叫做免疫系統過強嗎?應該只是求救訊號過強。另一方面,也有可能,病毒已經變少了,援軍也到了,但求救訊號依然加大(The battle cry continues even after the invading pathogen begins to retreat),這種與事實不符,也就是產生假訊號的細胞激素風暴,你認為可以叫做免疫系統過強嗎?所以,細胞求救訊號和部隊增兵打勝仗,是免疫系統中的一個翹翹板,打贏了,求救訊號應該減弱,打輸了,求救訊號就應該增強。這是一個極其精密的調控平衡狀態,任何的失控,都是免疫力差勁的表現,或叫做不平衡的表現,或稱之為過激的表現,但絕對不應該是免疫力太強,不是嗎?
 
當病人發生細胞激素風暴時。科學家嘗試找出那些過度表現的細胞激素會害死病人,那些細胞激素不能隨便壓制,否則影響痊癒。目前認為介白素1號(IL-1)和腫瘤壞死因子(TNF)過度放大訊號,會造成組織破壞,在某些情況下還會引起休克、敗血、和死亡。嘗試阻斷IL-1或TNF的過度訊號,在類風濕性關節炎的病人中已獲得高度成功,但在敗血症患者中顯然沒有令人滿意的結果。抗細胞激素療法用在10,000多名患者身上後,雖然28天生存率有高度一致的小幅增長(2%至3%),但在統計學上沒有差別,由於難以確定哪些患者可以從敗血性休克的抗細胞激素治療中受益,因此目前還是只能使用支持性療法,期待病人自行康復。
 
【註1】為求簡化,白血球中許多更細分的細胞,如自然殺手細胞、樹突細胞等等,不在文章中提及,合先敘明。



原文出處:https://health.udn.com/health/story/7426/4542994

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