位于新冠肺炎(COVID-19)全球大流行中心的西奈山醫(yī)院的病理學(xué)家準(zhǔn)備了迄今為止規(guī)模最大赫冬、最全面的COVID-19患者尸檢分析之一,揭示了有關(guān)該疾病的許多復(fù)雜的新細(xì)節(jié)目木。
這一研究于5月22日在醫(yī)學(xué)預(yù)印本服務(wù)器MedRxiv上發(fā)布换途,題目為“Pathophysiology of SARS-CoV-2: targeting of endothelial cells renders a complex disease with thrombotic microangiopathy and aberrant immune response. The Mount Sinai COVID-19 autopsy experience”,西奈山COVID-19尸體解剖經(jīng)驗(yàn)刽射,SARS-CoV-2的病理生理學(xué):以內(nèi)皮細(xì)胞為靶點(diǎn)可導(dǎo)致血栓性微血管病變和異常免疫反應(yīng)的復(fù)雜疾病军拟。
“病理學(xué)的一個(gè)重要貢獻(xiàn)是在疾病的生物學(xué)和器官損傷的范圍,因此柄冲,我們決定堅(jiān)決地執(zhí)行盡可能多的尸體解剖吻谋。”Irene Heinz Given and John LaPorte Given Professor和主席莉蓮和Henry M. Stratton-Hans Popper病理學(xué)现横、分子和細(xì)胞醫(yī)學(xué)系主任漓拾、該研究的作者之一、醫(yī)學(xué)博士Carlos Cordon-Cardo說戒祠。
“驗(yàn)尸檢查(尸體解剖)是闡明疾病潛在病理生理學(xué)的黃金標(biāo)準(zhǔn)骇两。盡管越來越多的文獻(xiàn)關(guān)注于SARS-CoV-2的臨床影響和分子微生物學(xué),但尸體解剖的研究相對較少姜盈〉颓В”SARS-CoV-2是導(dǎo)致新冠肺炎的病毒。
迄今為止馏颂,該小組已在西奈山醫(yī)院對已死亡的新冠肺炎患者進(jìn)行了90多例尸檢示血。發(fā)表的研究分析了前67個(gè)。所有67例患者的大體解剖結(jié)果與臨床病史和實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)相結(jié)合救拉。顯微鏡檢查由小組進(jìn)行难审,使用特殊的染色,免疫化學(xué)亿絮,電子顯微鏡和分子病理學(xué)分析告喊。
患者特征和實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)
西奈山衛(wèi)生系統(tǒng)(MSHS)開發(fā)出一套綜合的多學(xué)科策略,以測試派昧、監(jiān)測和更好地了解其龐大而多樣的患者群體中的SARS-CoV-2感染及其相關(guān)臨床綜合征黔姜。截至2020年5月6日,臨床實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了27,251例SARS-CoV-2檢測蒂萎,產(chǎn)生11,106例陽性結(jié)果秆吵,對19,471例樣品進(jìn)行了抗體血清學(xué)檢測,產(chǎn)生了10,529例陽性結(jié)果五慈,對3,830例樣品進(jìn)行了細(xì)胞因子分析纳寂。?
MSHS于3月20日開始對COVID-19陽性患者進(jìn)行尸檢实苞,到2020年4月29日共完成67例。這些患者的年齡從34歲到94歲(中位數(shù)69歲)不等烈疚,表現(xiàn)出一系列既往病情和癥狀,包括高血壓62.7%聪轿,糖尿病40.3%爷肝,冠心病31.3%,慢性腎臟病26.7%陆错,哮喘17.9%灯抛,心力衰竭14.9%,房顫13.4%音瓷,肥胖癥11.9%对嚼,合并感染10.4%,癌癥7.5%绳慎,移植7.5%和COPD 6%纵竖。
住院時(shí)間平均為9.4天,中位數(shù)為6天(尚無兩名患者的信息)杏愤。共有39名患者接受了氣管插管靡砌,22名患者接受了不進(jìn)行氣管插管的醫(yī)療指導(dǎo),平均插管時(shí)間為5天珊楼。從入院到死亡的平均時(shí)間為9.5天(范圍從0到61天)通殃。
4月29日前完成尸檢的患者的實(shí)驗(yàn)室值是從西奈山數(shù)據(jù)倉庫獲得的,其中包括49位患者厕宗,在613次獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)室測試中具有34,491個(gè)實(shí)驗(yàn)室值画舌,這些數(shù)值與先前報(bào)道的一致。炎癥相關(guān)的標(biāo)志物已慢,包括鐵蛋白(平均水平2,570;參考值30-400 ng / ml)曲聂,C反應(yīng)蛋白(平均水平257;參考值0.0-5.0 mg / l),降鈣素原(平均水平6.1;參考值< 0.49 ng / ml)和白細(xì)胞計(jì)數(shù)(平均值為15.8蛇受,參考值為1.90-8.00x103 /ul)主要由中性粒細(xì)胞組成(中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞比率的峰值平均值為36.1句葵,參考值3.2-98.0),高于正常參考值兢仰。
細(xì)胞因子IL-6(平均峰483.7;參考值0.0-5.0 pg/ml)宫患,IL-8(平均峰161.1;參考值0.0-5.0 pg/ml)和TNFα(平均峰32.4;參考值0.0) -22.0 pg / ml)也升高,大多數(shù)患者的細(xì)胞因子IL-1b仍在參考范圍內(nèi)(平均峰值為2.5令野;參考值為0.0-5.0 pg / ml)王财。
80.6%的患者在抗凝治療中發(fā)現(xiàn)凝血能力的改變。盡管進(jìn)行了抗凝治療察蹲,D -二聚體水平仍持續(xù)升高(峰值為8.7 ug/ml)请垛。纖維蛋白原也升高(平均峰值752.4;參考值175 - 450 mg / dl)催训。血小板減少不常見(血小板平均至少176,000;參考值150000 - 450000 /uL),只有6/36例患者的值低于100000宗收。雖然可以部分解釋為抗凝治療的存在漫拭,在這些病人大多數(shù)入院時(shí),沒有接受抗凝治療之前混稽,這些值也超出了正常范圍采驻。
新冠病毒對內(nèi)皮細(xì)胞造成損害
COVID-19最初被概念化為主要是呼吸系統(tǒng)疾病,但西奈山的分析詳細(xì)說明匈勋,它還會(huì)對襯在血管(內(nèi)皮)上的細(xì)胞薄層造成損害礼旅,是在嚴(yán)重癥狀患者身上觀察到凝血異常和缺氧的基礎(chǔ),這些患者發(fā)展成多器官衰竭甚至導(dǎo)致某些患者死亡洽洁。
這一研究報(bào)告了內(nèi)皮功能障礙和高凝狀態(tài)的證據(jù)痘系,可能通過主要和次要機(jī)制,闡明了在COVID-19患者中觀察到的某些臨床癥狀饿自,包括血栓栓塞和神經(jīng)精神病學(xué)特征汰翠。已知SARSCoV-2通過與血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2(ACE2)受體結(jié)合而進(jìn)入宿主細(xì)胞,ACE2受體在人血管內(nèi)皮細(xì)胞中廣泛表達(dá)璃俗。
實(shí)際上奴璃,最近的研究表明SARS-CoV-2可能會(huì)侵入并甚至在內(nèi)皮細(xì)胞中復(fù)制,有報(bào)道顯示額葉內(nèi)皮中存在病毒樣顆粒城豁。有趣的是苟穆,這一研究中免疫組織化學(xué)結(jié)果顯示特定器官中的ACE2內(nèi)皮表型不同,其中ACE2在肺和腦實(shí)質(zhì)毛細(xì)血管中高度表達(dá)唱星,但不在腎臟雳旅。
肺部和腦部均顯示出多種血栓形成事件,而腎小球和腎血管均未顯示出血栓形成性微血管病间聊。腦內(nèi)內(nèi)皮細(xì)胞損傷攒盈,導(dǎo)致神經(jīng)元缺氧,可能是導(dǎo)致患者譫妄的一種促成機(jī)制哎榴,這與他們的整個(gè)臨床過程不成比例型豁。這可以解釋在沒有明顯炎癥的情況下的這種神經(jīng)精神癥狀。
?“我們通過尸檢分析確定的物理證據(jù)有助于闡明治療COVID-19患者的醫(yī)生所觀察到的某些臨床癥狀的機(jī)制尚蝌,包括血栓栓塞和神經(jīng)精神疾病迎变。” MBChB病理學(xué)飘言,分子與細(xì)胞基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)副教授衣形、該研究的第一作者Clare Bryce說。
幾乎所有病例的肺部都顯示出肺泡的彌漫性損傷姿鸿。肺泡是指氧氣和二氧化碳與血液交換的小囊谆吴。這種損傷是臨床急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)的典型顯微鏡表現(xiàn)倒源,多數(shù)病例顯示不同程度的纖維蛋白(一種參與血液凝固的纖維性非球狀蛋白)和/或血小板血栓或凝塊。在大多數(shù)急性呼吸窘迫綜合征病例中句狼,包括與其他冠狀病毒相關(guān)的病例中笋熬,都發(fā)現(xiàn)了相同的病理。
但是腻菇,整個(gè)尸檢系列中的這些發(fā)現(xiàn)以及其它多個(gè)器官系統(tǒng)(尤其是大腦突诬、腎臟和肝臟)的血凝塊反映出內(nèi)皮損傷是一個(gè)潛在的過程,這也與凝血級聯(lián)的激活和炎癥的血液標(biāo)志物的持續(xù)升高有關(guān)芜繁。
接受尸檢的大腦顯示出令人驚訝的缺乏炎癥,只有少數(shù)病例顯示出小的慢性炎癥灶绒极。然而骏令,令人意外的是,大量的病例顯示微血栓垄提,小而斑片狀的證據(jù)表明榔袋,組織死亡是由大腦外周和深部的血管堵塞引起的。這些小的微梗死可以解釋一些COVID-19陽性患者的心理變化铡俐。
這項(xiàng)研究為COVID-19的病理生理學(xué)提供了新的思路凰兑,為新的治療計(jì)劃提供了依據(jù),其中包括由臨床領(lǐng)導(dǎo)者审丘、醫(yī)學(xué)博士吏够、西奈山心臟主任與西奈山醫(yī)院內(nèi)科首席醫(yī)師Valentin Fuster提出的抗凝策略正在實(shí)施。
此外滩报,這一研究也支持這樣一種觀點(diǎn)锅知,即內(nèi)皮細(xì)胞損傷和先天免疫反應(yīng)和適應(yīng)性免疫反應(yīng)的失衡,以及異常的巨噬細(xì)胞激活脓钾,可能在更嚴(yán)重的COVID-19的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮核心作用售睹。
原文來源:
https://medicalxpress.com/news/2020-05-analysis-covid-autopsies-reveals-disease.html
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.05.18.20099960v1