不只造成肺炎的冠狀病毒：始於血管的免疫風暴、血栓、以及快樂缺氧－盲眼的尼安德塔石器匠

不只造成肺炎的冠狀病毒：始於血管的免疫風暴、血栓、以及快樂缺氧 原本在泛科學

中文一般稱作武漢肺炎或新冠肺炎的 COVID-19，病原體是稱作 SARS-Cov-2 的冠狀病毒，本文之後稱之為「SARS二世」。被這種病毒感染以後的症狀差異很大，比較嚴重的病患除了肺部以外，還有許多器官可能發生問題，不只是單純的呼吸道疾病。

多變的症狀中，血栓、缺氧都與血管有關，它們有時候對患者相當兇險，科學家與醫療人員們仍在努力了解成因，尋找預防與治療方式。

呼吸道肺炎以外，還有出乎意料的血栓

SARS二世病毒主要感染呼吸道，目前已經知道也會對其他器官、組織造成影響，像是心血管、腎、腦、肝、腸、眼睛等等。出乎意料的是，原本被認為是強化版感冒的武漢肺炎，竟然有些感染者出現血栓，嚴重時可能致命。1

血栓的成因，是過度表現凝血機制，讓細胞、蛋白質等物體堆積在血管中，讓血液無法流通。一般人也知道的常識：血栓假如發生在手指，可能讓手指壞死；若是出現在腦部血管，有機會導致中風。

分析皮膚與肺部的樣本，醫師發現有些患者的微血管中也有血栓。而血栓溶解後的產物，小蛋白質片段「D-dimer」假如含量很高，可以作為預測死亡率的指標。

感染 SARS二世病毒後，可能受到影響的各部位。圖／取自 How does coronavirus kill? Clinicians trace a ferocious rampage through the body, from brain to toes

在此處，對重症患者有個致命組合：一方面肺炎產生的液體與膿堵塞肺泡，另一方面血栓阻止攜帶氧氣的血液通過肺部。雙重打擊之下，使得患者嚴重缺氧。

例如 41 歲的百老匯演員 Nick Cordero 就是血栓的嚴重受害者，他因此中風 2 次，還右腿截肢，肺部和腦部也嚴重受損。他至今住院超過 2 個月，仍然在與疾病奮戰。2

血栓與發炎，全面動盪

感染 SARS二世為什麼會產生血栓，仍然沒有定論。一個可能是，病毒入侵人體後引起發炎等免疫反應，血栓是間接的結果。人體被病毒感染後，會活化補體系統（complement system）迎戰。補體系統依靠凝血對抗入侵者，取自皮膚與肺部的血管樣本，能觀察到許多補體蛋白質。

血小板過量！血小板過量！圖/漫畫《工作細胞》官方網站

另一個可能是，血管細胞被感染後，受損的細胞胡亂反應，導致血管堵塞。比利時的心血管專家 Peter Carmeliet 提出假說，認為一連串問題的起點，始於病毒殺傷血管的內皮細胞，尤其是在肺部。3, 4

血管的內皮細胞在正常狀況下，有調節血壓、抑制凝血，受損後放出訊號等等功能。內皮細胞遭到攻擊後，會造成血管滲漏與凝血，刺激發炎。

在肺部，SARS二世病毒除了感染肺泡細胞，也能直接入侵肺泡周圍的微血管，激發其他細胞反應。種種損傷會引起血管滲漏，使得肺泡充斥液體，也就是急性呼吸窘迫症候群（acute respiratory distress syndrome，簡稱 ARDS）的特徵。

正常的血管以一氧化氮（NO）調節功能，肺部遭到入侵以後，白血球大量湧入，內皮細胞的 NO 產量也大幅下降。內皮細胞被活化後會觸發警報，送出訊號分子刺激免疫反應，使血壓升高，弱化細胞間的聯結方便白血球穿越；另外內皮細胞受創後，暴露出下面的膜，會引發失控的凝血。

三個階段：血管滲漏、血栓、發炎。圖／取自 ref 3

一開始只是很小的局部紛爭，消息傳播出去以後，經過不斷的刺激與放大，卻有機會造成全面動盪。肺部抵抗入侵的初步免疫反應，會聚集更多凝血因子與血小板，有可能使得凝血擴散到全身，造成各處血栓。各種免疫反應導致無法控制的發炎，讓患者身體無法承受，發展為致命的風險。

始於血管損傷的免疫風暴，大致可分為三個階段：血管滲漏、血栓、大規模發炎。若是能避免內皮細胞受創引發的連鎖反應，應該能有效治療重症患者，減少死亡。

抗凝血藥能對抗血栓，但劑量要拿捏

血栓是由於凝血所致，合理想法是抗凝血的藥物，可以防範與治療血栓，降低傷害和死亡率。不少醫師會對送進加護病房的患者使用抗凝血藥，但是用法需要拿捏，因為抗凝血藥有副作用，過度使用有機會導致血流不止等副作用。

除了住院後經歷漫長折騰的重症患者外，還有些 SARS二世病毒的感染者，外表看起來很健康，吃著火鍋，唱著歌，然後他就死掉了，根本來不及送醫。這類猝死的狀況，也可能與血栓有關。

沉默/快樂缺氧，偷偷來的殺招

血栓或其他因素導致的缺氧，是 SARS二世病毒的一大殺招。重症患者缺氧不難想像，比較驚奇的是，有些感染者的血氧明顯偏低，卻外觀如常又毫無自覺，反倒更加危險。這種情況被稱作沈默缺氧（silent hypoxics），不過更有畫面的名詞是「快樂缺氧（happy hypoxics）」。5

正常的血氧飽和度（blood-oxygen saturation）至少要超過 95，一些快樂缺氧者已經低於 70，身體其實處於極為缺氧的狀態，卻完全不會感到呼吸困難，沒有任何警覺。

身體狀況與感受的矛盾在於，血氧由大腦調控，人體無法直接感受血氧含量，要透過累積二氧化碳、肺部積水、有痰等徵兆，才能感覺到呼吸困難的異狀。

2019諾貝爾獎—生理或醫學獎：細胞如何面對缺氧？

血栓是造成快樂缺氧的一種潛在成因。有些患者在感染早期，肺部血管便開始出現血栓，阻礙血液流通。巴西醫師 Elnara Marcia Negri 嘗試以普通的抗凝血藥──肝素（heparin）治療呼吸困難的患者，初步結果顯示成效不錯。這項研究表示，至少某些病患的缺氧和血栓有關，抗凝血藥物可以改善呼吸道的症狀。

用傳統手段解決現代問題

醫學界累積愈來愈多實戰經驗後，也重新思考治療缺氧的方式。疫情初期，許多醫師直接以呼吸機大量供氧，卻可能帶給苦戰中的身體過多壓力，對肺部反而弊大於利。

呼吸機是現代科技的結晶，成功拯救許多人命，但是現代問題有時候需要傳統手段解決。一些醫療團隊，決定暫時先不用呼吸機，在供應氧氣的同時翻轉患者身體，讓臉部朝下，改成俯臥（supine position）的姿勢讓下肺部舒展。儘管不是對每個人都有效，卻能有效改善不少患者的呼吸問題。

用俯臥治療急性呼吸窘迫症候群：

https://www.youtube.com/watch?v=lcBPaHQUvXY

預防缺氧，早期關注

假如能早期預防，提早注意到血氧濃度下降，在不嚴重時就趕快處理，不但能節省醫療資源，也有機會避免狀況惡化。新罕布夏的醫師 Richard Levitan 在疫情當下前往紐約幫忙，見到許多不常見的快樂缺氧者，大吃一驚。6

他建議可以用常見的個人醫療裝備「脈搏血氧儀（pulse oximeter）」監控血氧，所有確診者不論有沒有症狀，2 週內都要定期注意血氧，苗頭不對馬上求助。如紐約那般疫情嚴重的狀況，即使檢驗是陰性，由於 SARS二世檢驗常有偽陰性的問題，也無法排除感染的可能；假如出現咳嗽、發燒等症狀，最好也要監控血氧。