( |1 ~0 ^) q% k/ d& c n免疫反應失常公仔箱論壇$ k" G3 k% \% c7 D8 `
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免疫系統在對抗病毒、細菌、真菌和其他病原體時,能產生快速、緊急的反應,也具備比較慢但是持久的對抗方式。先天免疫系統(innate immune system)最先反應,系統中的特定細胞表面與內部具有受體,能偵測入侵者,並藉由細胞素(cytokine)這種蛋白質,啟動一連串精細的訊號傳遞過程。細胞素會警告鄰近細胞採取防禦措施,使受感染的細胞死亡,或促使其他種類的細胞素釋出以加強警訊。先天免疫系統也會召集某些白血球針對病原體產生更長久的免疫性。一到兩個星期後,適應性免疫系統(adaptive immune system)啟動,針對特定病原體的抗體和T細胞數量增加,最終癱瘓或是消滅入侵的病原體。 + T9 j% y5 J$ Q& X2 [8 l u% I L " l1 z' _6 F1 dtvb now,tvbnow,bttvb大多數的新冠肺炎患者,先天免疫系統發揮了上述演化出來的功能,讓新冠病毒失去攻擊能力並死亡,但是約有5%患者身體中的反制反應並不如常。那些精細調控的訊號傳遞過程出了差錯,先天免疫細胞製造過多細胞素。新冠肺炎中過量的訊號分子,類似於其他疾病中發生的「細胞素風暴」(cytokine storm),可能是使新冠肺炎症狀加重的因子之一。最近的研究指出,大部份新冠肺炎患者的發炎反應並不屬於細胞素風暴,但依然是一種威脅。發炎反應可能引起ARDS,造成肺部或其他組織的永久損傷;發炎反應可能也會堆積纖維蛋白(fibrin)造成血栓,此外更會讓血管中的液體進入肺臟,引發呼吸衰竭。 # M8 b1 ~& ^0 a9 b5.39.217.767 X& I2 x. [' q& L. F; ^
病毒會利用細胞中的機具進行複製,先天免疫系統則破壞病毒的複製能力,但是對抗新冠病毒時,這種能力減弱了。最近幾個月,研究人員把注意力放在干擾素(interferon)這類細胞素上。干擾素能夠抑制病毒在細胞中的複製步驟,是對抗病毒的第一道防線。免疫系統產生大量第一型干擾素控制病毒的數量,可有效阻止輕微症狀出現。但是有些研究指出,年長者和大量接觸特定病毒的患者,免疫反應比較慢,使病毒持續複製。之後當干擾素終於製造出來時,可能導致過度反應,刺激各種細胞素大量產生,引發發炎反應和嚴重症狀。 & G- } }" `% ]( }9 r5 h, X9 }: c 6 h; a" {% m# x+ T測量干擾素反應的高低,可預測新冠肺炎患者是否會出現致命症狀,已成為治療的重要線索。免疫學研究仍在進行中,有許多因素可能造成免疫反應失常。舉例來說,病毒或許能夠削減免疫系統製造干擾素的能力;病人可能因為遺傳因子的影響製造的干擾素較少;甚至有可能某些人的免疫反應非常古怪,會製造針對第一型干擾素的抗體。我們團隊和其他科學家研究這些「自體抗體」(autoantibody),它們可能是新冠肺炎症狀久久不癒的因子,這種自體抗體能夠做為生物標記,來判斷患者病情是否會加重。某些病人如果注射了實驗室製造的干擾素,或許可能改善病況,這種療法正在進行臨床試驗,結果還沒有出來。tvb now,tvbnow,bttvb0 t; f: z: M& Q+ L4 N. Q8 U) A
) f; r Z: T4 F% k8 X) f; a' cTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。發炎反應大混戰 1 `0 J0 g/ {0 y. Y$ J4 Y+ Qtvb now,tvbnow,bttvbTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。3 D* K. s0 i$ N. Q5 M) Y- U- A
不論是SARS還是MERS的重症,前幾次冠狀病毒疾病爆發時,細胞素風暴這個詞都登上了新聞頭條。所以當新冠肺炎疫情爆發時,科學家自然會推測類似狀況也會出現。在疫情早期,醫生的確發現病人體內的細胞素增加了,但是這些蛋白質和後續產生的發炎狀態卻和典型的細胞素風暴不同。5.39.217.76: C p& Q3 |# E @' S
+ p) A) e6 F& c; l" B在病人體內騷動的高濃度細胞素,依照接收細胞素的細胞不同,引發各式各樣的後果,其中一些對身體有害。IL-6、TNF-α、IL-1β和IL-12之類的細胞素增強了發炎反應,傷害組織。美國西奈山醫院伊坎醫學院的耳鼻喉科專家戴爾瓦拉(Diane Marie Del Valle)與同事指出,紐約市有將近1500位新冠肺炎患者體內其中一些細胞素的濃度大幅提升。他們從這群患者中發現,IL-6與TNF-α的濃度高得異常,可做為重症與致死的有效生物指標。 7 T7 K e* u" e+ Z ( ~% \9 H$ E8 K; U8 B5 A我們團隊追蹤的新冠肺炎患者中也發現同樣的情況。除此之外,我們實驗室和其他實驗室也辨識出有些患者體內增加的細胞素種類和典型細胞素風暴中的不同。我們觀察到高濃度的IL-5和IL-17,這些細胞素通常和對抗病毒的免疫活動無關。這些細胞素引發了錯誤的免疫反應,這種免疫反應常適用於對抗寄生蟲和真菌感染。我們目前還不知道這種免疫反應是否會傷害身體組織,或只是挪用了身體用來對抗病毒的資源。我們在一些患者體內發現,化學素(chemokine)的濃度也增加了。化學素是細胞素中的一類,可指引免疫細胞前往受感染的部位。受感染的部位所釋出的化學素CCL2、 CCL7、CXCL9和IL-8,就像召集免疫大軍的號角。不只細胞素和其他訊息傳遞分子會引起身體組織受損,化學素也從全身召來免疫細胞加入大混戰。/ k* d0 {& Q. i9 N% ]9 O
! S+ r, _0 Y3 u為了找出組織受損源自何處,許多研究團隊決定研究血液和肺部細胞。在免疫學這個領域中,科學家使用流式細胞儀(flow cytometry),透過能發出螢光的抗體標定血液中某一類細胞。我們團隊利用這些螢光標記,發現患者血液中的免疫細胞族群發生顯著的變化:先天免疫細胞中的單核球(monocyte)和嗜中性球(neutrophil)特別多。舉例來說,周邊血液單核細胞(peripheral blood mononuclear cell)是受科學家關注的白血球,在健康人體內,單核球約佔周邊血液單核細胞的10~20%,但我們發現在新冠肺炎患者體內,單核球的佔比提高了三倍以上。7 G, O8 O6 N# `' `# D, U1 J4 S
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身為先天免疫系統的一員,單核球通常會在血液中巡邏,需要消滅或隔絕病原體時,會率先趕到現場。這種細胞偵測到入侵病原體時,會因應而分化為巨噬細胞(macrophage)和樹突細胞(dendritic cell)這兩種特殊白血球。巨噬細胞會吞下病原體和細胞碎片,樹突細胞則辨認出病原體種類並標上記號,讓其他免疫細胞對於這種病原體產生反應。 & `/ {2 z/ k( _/ C* I2 |7 ]8 a5 m, U- ?% @9 L b! P
為了確保免疫系統不會過度反應,單核球的數量通常受到嚴格控制,但是在新冠肺炎重症患者體內,這種控制失調了,最糟糕的狀況單核球和巨噬細胞滲入了肺臟。中國深圳國家感染性疾病臨床研究中心的廖明芳(Mingfeng Liao,音譯)和研究人員深入檢查新冠肺炎重症患者的肺部,利用支氣管肺泡灌洗這種技術取得下呼吸道體液中的細胞樣本,他們發現大量單核球和巨噬細胞;這個結果與其他研究的發現一致,這兩種細胞產生的細胞素含量與其他發炎狀況發生時不相上下。細胞素主要由單核球和巨噬細胞製造,如果這些細胞素是造成組織損傷的禍首,阻止細胞素的發炎活性,或許便能阻止嚴重感染症狀。5.39.217.76; @8 c7 `3 i7 N4 ~! B
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如果細胞素的確是加劇新冠肺炎的因子,合理的治療方式應是降低患者體內的細胞素濃度。目前能發揮這種效果的藥物,例如tocilizumab這種單株抗體藥物,能夠封鎖IL-6的受體。不幸的是,臨床試驗結果顯示,tocilizumab幾乎無法改善症狀。因此針對新冠病毒所造成的傷害性過度發炎反應,越來越多科學家和醫生開始尋找細胞素風暴之外的原因......