COVID-19疫情爆發至今,從累積的病例分析發現,高血壓、糖尿病及心血管疾病是感染COVID-19患者中最常見的共病(comorbidities),而且這些病患感染後的死亡率比一般人高。血管收縮素II(angiotensin II,Ang II)是一種很強的升壓賀爾蒙,Ang II上升會導致高血壓、心衰竭、肺及腎功能受損。經由血管收縮素轉化酶2(angiotensin-converting enzyme 2,ACE2)的作用,Ang II會被代謝成具有保護血管效用的另一種胜肽血管收縮素1-7 (Ang 1-7),負向調控腎素-血管收縮素系統(renin-angiotensin system,RAS)及腎素-血管收縮素-醛固酮系統(renin-angiotensin-aldosterone system,RAAS)。目前已知SARS-CoV-2病毒棘蛋白(Spike protein)會與細胞表面的ACE2結合進入細胞,並且進一步抑制ACE2的表現、活化RAS而造成肺部傷害。同時,病人血中大量上升的Ang II與體內的病毒量及肺部損傷有關。因此,學者認為由於對新冠病毒的內吞作用(endocytosis)導致細胞表面的ACE2減少,進而會增強COVID-19重症病患Ang II的病理作用,引起高血壓、心肌病變及腎病變。

使用血管收縮素轉化酶抑制劑(angiotensin-converting enzyme inhibitor,ACEI)和血管收縮素受體阻滯劑(angiotensin-receptor blockers,ARBs)等藥物治療高血壓,會造成ACE2上升。目前尚不清楚COVID-19感染是否確實影響ARB / ACE作用機制。歐洲心臟病學會建議,除非出現不利的臨床適應症,否則建議不要改變COVID-19患者正在使用的RAS阻斷劑。

ACE2在心臟組織中表現量很高,所以病毒很可能會直接感染心肌。不過值得注意的是,儘管有明顯的發炎反應,但兩個獨立的解剖檢查卻都沒有發現病毒感染心臟組織或在組織中複製的跡象。所以在這些嚴重的患者中,病毒感染和複製不太可能是直接導致或加重心臟損傷的原因。

學者注意到,巨噬細胞和T細胞會因高血壓而浸潤入心臟組織,而器官的損害有部分是由這些滲入細胞的活化所引發的。本文作者的實驗室發現,缺乏CD8+ T細胞的小鼠可以有效地預防高血壓引起的心臟損傷。CD8+ T細胞可以不經由T細胞受體而感知高血壓。更重要的是,巨噬細胞浸潤至心肌必須有CD8+ T細胞參與,而隨後也需要透過CD8+ T細胞分泌的IFN-γ來活化。

CD8+ T細胞對高血壓有何反應?有研究指出,CD8+ T細胞上的鹽皮質激素受體(mineralocorticoid receptor)可直接感知血壓並分泌IFN-γ促進發炎反應。此外,高血壓可透過高度活化的氧化脂質γ-醛酮(isoketals異縮酮)觸發樹突細胞(dendritic cells,簡稱DC)中蛋白質的氧化修飾,並進一步激活DC產生IL-6、IL-1β和IL-23;活化的DC又促進T細胞(特別是CD8 + T細胞)的增殖和分泌IFN-γ、IL-17A。特別的是,歐洲加護病房中的COVID-19患者被發現繼發性噬血球性淋巴組織球

增生症(Hemophagocytic lymphohistiocytosis)與大量的CD8 + T細胞和巨噬細胞活化相關,但自然殺手細胞(NK細胞)活性卻降低。綜上所述,CD8 + T細胞可能扮演關鍵的高血壓反應細胞,驅使巨噬細胞引發心臟損害。  

嚴重的COVID-19患者也會出現IL-6,IL-1β和IFN-γ升高的現象。目前正在進行的一項臨床試驗即是研究阻斷IL-6或IL-1β是否能抑制CD8 + T細胞、巨噬細胞的浸潤和過度活化而減輕心臟損傷。此外,作者也建議還應該密切監測ICU患者的糖皮質激素治療對CD8 + T細胞的活化具有潛在有益或有害的作用。最後,CCR5是CD8 + T細胞上主要的化學趨化受體,參與包括病毒感染等多種病原體的致病機制。以CCR5為標的的抗病毒藥物,諸如Selzentry(maraviroc)和Leronlimab(PRO 140)等已經成功用於治療愛滋病。因此,作者認為非常值得研究這些藥物是否可以阻斷CD8 + T細胞的心臟浸潤從而減輕COVID-19患者的高血壓性心臟損傷。

(財團法人國家衛生研究院 齊嘉鈺醫師摘要整理)

Author:Chao Zhang, Fu-Sheng Wang, Jean-Sébastien Silvestre, et al.
原文連結: https://www.nature.com/articles/s41423-020-0454-3