楊逸成 葉凱雁 林凡 熊長明

1中國醫(yī)學科學院北京協(xié)和醫(yī)學院阜外醫(yī)院（北京100037）；2南方醫(yī)科大學第二臨床醫(yī)學院（廣州510515）；3北京大學人民醫(yī)院血液科北京大學血液病研究所（北京100044）

2019年12月開始，新型冠狀病毒（SARS?CoV?2）感染引起的新型冠狀病毒肺炎（COVID?19）疫情在全球成為嚴重公共衛(wèi)生問題。COVID?19主要傳染源為患者和潛伏期感染者，通過呼吸道飛沫、接觸和氣溶膠等多種途徑傳播［1］，臨床癥狀以發(fā)熱、咳嗽等呼吸道癥狀最為常見，嚴重可出現(xiàn)多器官功能障礙綜合征、急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）和休克，臨床上檢驗指標常提示患者淋巴細胞計數(shù)下降，C反應蛋白、心肌酶譜和心肌損傷標志物水平升高等，早期影像學表現(xiàn)為多發(fā)小斑片影及間質改變，可發(fā)展為雙肺多發(fā)磨玻璃影、浸潤影［2］。

近期，SARS?CoV?2誘導的凝血功能異常和靜脈血栓栓塞癥（venous thromboembolism，VTE）逐漸引起重視，是導致COVID?19患者病情加重和死亡的原因之一［3-5］。本文將對COVID?19患者的異常D?二聚體和其臨床價值、SARS?CoV?2感染引起的VTE及其相關分子機制作一綜述，以期為COVID?19患者更好的臨床決策提供幫助。

1 COVID-19 患者D 二聚體水平升高

COVID?19患者中凝血功能檢查常提示高凝狀態(tài)，主要表現(xiàn)為D?二聚體的水平升高，并與疾病的嚴重程度和患者的死亡風險密切相關。

數(shù)據(jù)表明不少COVID?19患者中出現(xiàn)D?二聚體升高。CHEN等［6］納入274例確診患者，發(fā)現(xiàn)15.0%患者D?二聚體水平＞21 000 μg/L；ZHOU等［7］的研究表明191例患者中D?二聚體升高的比例高達68%，其中26%的患者D?二聚體處于500 ～1 000 μg/L水平，D?二聚體水平高于1 000 μg/L的患者比例達到42%。ZHANG等［5］研究發(fā)現(xiàn)52.2%的COVID?19患者D?二聚體高于500 μg/L。MIDDELDORP等［4］共納入131例COVID?19患者，D?二聚體＞500 μg/L的患者比例更是高達84.0%，其中57%的患者D?二聚體＞1 000 μg/L。

重癥COVID?19患者中D?二聚體升高的比例更高。GUAN等［1］分析我國552家醫(yī)院納入的1 099例COVID?19患者，發(fā)現(xiàn)其中560例重癥患者中59.6%存在D?二聚體水平500 μg/L，在非重癥患者中的比例為43.2%；LI等［8］研究分析501例COVID?19患者發(fā)現(xiàn)重癥和非重癥患者中D?二聚體升高的比例分別為56.4%和31.1%。D?二聚體水平是COVID?19患者病情進展的獨立預測因子［9-10］，一項納入5 279例患者的紐約研究［11］表明用D?二聚體＞2 500 μg/L對疾病嚴重程度的預測價值比患者年齡和是否存在合并癥更高，其中D?二聚體＞2 500 μg/L的患者發(fā)展為急重癥患者的風險增加3.93倍（OR =3.93，95%CI：2.6 ～6.0）。

此外，多項研究表明死亡患者的D?二聚體水平較存活患者高，該指標水平的升高是患者死亡風險增加的獨立預測因子［12-13］。尋找能夠準確預測COVID?19患者生存預后的D?二聚體水平具有重要的臨床意義。ZHANG等［5］回顧性分析343例COVID?19確診患者，發(fā)現(xiàn)能夠預測院內COVID?19患者死亡的D?二聚體最適臨界值為2 000 μg/L（靈敏度為92.3%，特異性為83.3%），當D?二聚體水平2 000 μg/L的患者與＜2 000 μg/L的患者相比，其發(fā)生死亡的風險足足高出51.5倍，同時該研究提示D?二聚體水平變化可能是反映COVID?19患者治療效果的早期指標。表1對不同研究報道的COVID?19患者D?二聚體升高的比例予以總結。

表1 COVID?19 患者中D?二聚體升高的比例Tab.1 Proportion of patients with COVID?19 with elevated D?dimmers

大量文獻報道COVID?19患者中D?二聚體水平升高，然而受限于研究差異，得出的結果并不完全一致。首先，不同研究對D?二聚體升高的定義不同是造成結果差異的重要原因，部分研究將其定義為＞500 μg/L，也有研究以1 000、1 500、21 000 μg/L為界劃分；另一方面，年齡是引起D?二聚體水平升高的重要影響因素，隨著年齡的增長D?二聚體的水平隨之升高，而各研究納入COVID?19患者的年齡有差異，也能部分解釋為何上述COVID?19患者D?二聚體升高比例時存在較大差異；此外人種、合并基礎疾病的不同以及是否采取預防性抗凝措施等因素也影響研究結果。D?二聚體水平的升高是COVID?19患者死亡風險的預測因子，然而今后仍需更大樣本的臨床研究明確其判斷不同年齡層COVID?19患者預后的最適臨界值以及D?二聚體動態(tài)變化對于指導患者治療的意義。

2 COVID-19 與VTE

隨著COVID?19患者并發(fā)VTE的報道，SARS?CoV?2感染引起的靜脈血栓事件逐漸引起研究者們的重視。COVID?19患者中發(fā)生VTE的風險較高［21］，COVID?19患者的尸檢結果提示12例死亡患者中有7例（58%）存在深靜脈血栓形成（DVT），且肺血栓栓塞癥（PE）是導致其中4例患者死亡的直接原因［22］。

重癥患者發(fā)生靜脈血栓相關并發(fā)癥的風險更高。FA等［23］開展的回顧性研究報道87%的重癥COVID?19患者發(fā)生PE，并發(fā)靜脈血栓事件使患者全因死亡風險上升5.4倍（HR=5.4，95%CI：2.4 ～12）。HELMS等［24］為進一步評估極重癥COVID?19患者血栓形成的風險開展一項歷史對照研究。該研究納入150例發(fā)生ARDS的COVID?19患者至少隨訪7 d，研究表明相比于非COVID?19 ARDS患者，COVID?19 ARDS患者發(fā)生嚴重靜脈血栓事件特別是PE（11.7 vs. 2.1%，P ＜0.008）的風險更高，在極重癥COVID?19患者中需要更強的抗凝治療。

COVID?19患者尤其是重癥患者，其并發(fā)VTE特別是PE較為常見，應當引起足夠的重視，如何預測COVID?19患者中VTE的發(fā)生風險，為患者提供更好的臨床決策和降低病死率顯得尤為關鍵。研究發(fā)現(xiàn)D?二聚體水平升高是COVID?19患者發(fā)生PE的危險因素［25］，D?二聚體水平＞1.0 μg/mL能有效預測COVID?19患者發(fā)生VTE風險，D?二聚體＜1.0 μg/mL時對COVID?19患者發(fā)生VTE和PE的陰性預測值分別為90%和98%［26］，其在診斷和篩選PE方面仍需要進一步驗證。此外，D?二聚體作為預測COVID?19患者發(fā)生靜脈血栓事件的指標，其在指導抗凝治療等方面亦具有重要的臨床價值，今后前瞻性研究中應當評估D?二聚體的水平變化在COVID?19患者抗凝治療中的指導意義。

3 SARS-CoV-2 感染誘導血栓形成的機制

SARS?CoV?2誘導靜脈血栓形成引起了學者們的重視，但其相關分子機制仍需要更多研究予以明確。按照國際病毒分類委員會的分類原則，冠狀病毒的定種主要依賴于ORF1ab編碼的7個結構域，包括ADRP、nsp5、nsp 12～16的氨基酸序列的相似程度。由于SARS?CoV?2的7個結構域的氨基酸序列與SARS?CoV的一致性＞90%，因而兩者均歸類于套式病毒目、冠狀病毒科、β冠狀病毒屬、Sarbecovirus亞屬中的SARS相關冠狀病毒種，兩者存在很多相似之處［27］。目前研究提示內皮細胞的直接損傷、廣泛的炎癥反應和腎素?血管緊張素?醛固酮系統(tǒng)（RAAS）的異常等與SARS?CoV類似的致病機制可能參與了COVID?19患者并發(fā)靜脈血栓事件的發(fā)生。

3.1 內皮細胞的直接損傷與SARS?CoV一樣，SARS?CoV?2由S蛋白的受體結合結構域（RBD）和宿主細胞表面血管緊張素2（ACE2）受體識別后介導病毒入侵，且S蛋白的激活與TMPRSS2相關，TMPRSS2通過裂解ACE2和激活SARS?CoV?2蛋白介導病毒進入細胞［28-29］。WRAPP等［30］根據(jù)SARS?CoV?2的基因組序列，經過3D重建獲得了S蛋白的三聚體結構，發(fā)現(xiàn)其與SARS?CoV中S蛋白結構存在結構差異，且SARS?CoV?2 S蛋白與ACE2之間的親和力較SARS?CoV增長了10 ～20倍，更易侵入表達ACE2受體的細胞造成直接損傷。SARS?CoV?2可以直接損傷表達有ACE2受體的心肌細胞，同時病毒利用胞內的營養(yǎng)物質進行復制增殖，加重細胞負擔并導致線粒體結構、功能異常和凋亡途徑激活等機制造成心肌損害［31］。由于血管內皮細胞表面廣泛表達ACE2受體，SARS?CoV?2也可能通過上述類似途徑造成血管內皮細胞的損傷。正常的血管內皮細胞在抗血栓形成方面發(fā)揮著重要作用［31］，正由于病毒引起的血管內皮損傷破壞細胞功能，從而導致機體血栓形成。

3.2 細胞因子風暴炎癥反應是宿主抵抗感染的重要途徑，有研究［32］指出SARS?CoV?2感染誘導的過度的炎癥反應，又稱細胞因子風暴驅動局部或者全身血管內皮功能障礙和損傷，導致血管通透性增加，凝血酶生成過多和纖維蛋白溶解受到抑制，從而引起血栓形成。

大量病毒與ACE2受體結合后可導致炎癥細胞浸潤和過度炎癥反應，通過促進血管內皮細胞活化和內皮功能障礙誘導血栓前狀態(tài)。止血過程和先天免疫系統(tǒng)之間存在廣泛的相互作用，在感染過程中，血小板、凝血因子和先天性免疫系統(tǒng)（例如M?、PMN和補體系統(tǒng)）相互作用形成血栓凝塊，稱為免疫血栓形成［13，33-35］。血小板活化后上調P?選擇素并產生血小板?中性粒細胞復合物，有助于形成免疫血栓抑制病原體的擴散，但廣泛的免疫血栓形成［35］和大量血小板?中性粒細胞復合物的累積可能是引起微血管病變和血管閉塞性血栓形成的重要原因［32］。

SARS?CoV?2感染誘導的細胞因子風暴引起患者損傷，HUANG等［36］報道COVID?19患者中存在高水平的促炎細胞因子和趨化因子、IL?1B、IFN?γ、CXCL10和CCL2水平升高提示Th1細胞功能的激活，且CXCL10、CCL2和TNF?α在入住ICU重癥患者中水平更高。免疫效應細胞釋放大量促炎細胞因子（IFN?α、IFN?γ、IL?1β、IL?6、IL?12、IL?18、IL?33、TNF?α、TGF?β）和趨化因子（CXCL10、CXCL8、CX?CL9、CCL2、CCL3、CCL5）并導致機體損傷，常是嚴重患者導致死亡的重要原因［37］。促炎性細胞因子，特別是IL?1β、IL?6和TNF?α能促進血管性血友病因子（vWF）多聚體的釋放，誘導組織因子和FVII/FVIIa產生，使凝血酶生成增加并降低組織因子途徑抑制物、抗凝血酶和活化蛋白C等水平，在內皮細胞、血小板、先天性免疫系統(tǒng)和凝血系統(tǒng)之間的廣泛相互作用下導致高凝狀態(tài)，促進靜脈血栓形成。

有研究［38］開發(fā)出結構類似于抗體的特殊蛋白質能吸收過量的細胞因子，從而抑制細胞因子風暴對機體造成的損害，目前仍處于實驗階段，需要進一步探討該特殊蛋白質應用于臨床治療的實際價值。

3.3 RAAS 的異常SARS?CoV?2與ACE2結合后降低ACE2酶的活性，引起血管緊張素Ⅱ（AngⅡ）水平升高，從而導致血管內皮功能障礙、血管收縮和炎癥反應［39］。研究發(fā)現(xiàn)RAAS系統(tǒng)與凝血途徑存在相互作用，AngⅡ的升高可能是促進COVID?19患者微血栓形成的又一機制。AngⅡ通過結合AT1受體后誘導內皮細胞表達組織因子和纖溶酶原激活物抑制物?1（PAI?1），造成tPA（組織型纖溶酶原激活劑）和PAI?1比例失衡，從而降低纖維蛋白溶解和促進血液高凝，加劇COVID?19患者的血栓形成［40-41］，然而具體的分子機制仍有待更深入的研究予以明確。

此外，激素和免疫球蛋白在臨床上的應用以及機械通氣和其他有創(chuàng)操作導致患者血液高凝也是發(fā)生血栓并發(fā)癥的危險因素。COVID?19患者發(fā)熱和胃腸道癥狀等導致機體脫水狀態(tài)，引起血液瘀滯也會增加血栓形成風險。

4 總結

COVID?19患者中D?二聚體水平升高較為常見，是疾病嚴重程度和死亡風險的預測因子，且其水平變化可能是反映患者治療效果的早期指標。另一方面，COVID?19患者特別是重癥患者發(fā)生VTE的風險很高，D?二聚體也有望成為預測患者發(fā)生VTE風險大小的有效指標。SARS?CoV?2感染誘導內皮的直接損傷、細胞因子風暴的釋放和RAAS的異常可能是導致血栓形成的重要原因，仍需更多研究深入探討SARS?CoV?2誘導血栓形成的分子機制，為更好地防控血栓事件的發(fā)生提供幫助。