新冠腺病毒疫苗导致血栓形成的可能机理

根据《新英格兰医学杂志》的报道，挪威专家似乎找到了牛津疫苗导致血栓形成的原因，虽然人数很少，只在13万接种的人群中发现了5例。德国学者也在同一杂志发现使用牛津疫苗后的11例脑部、内脏静脉和肺部血栓的病例，其中导致6例死亡，5例出现弥漫性血管内凝血（DIC)。

有人在网上也发现了4例使用强生疫苗的相似副作用，都是发生在腺病毒疫苗中的现象，mRNA疫苗没有此副作用。我很早就指出腺病毒疫苗的副作用肯定会比mRNA疫苗高，现在有些科学证据了。

在挪威的这几例血栓形成的病人中，都产生了抗血小板因子4（PF4) 与阴离子物质复合物的抗体，PF4是一种在血小板滤泡中的Chemokine (炎性细胞因子)。这些病人的D-Dimer增加, 他们具体只说了一个很小的数据，可能用的是不同的单位，新冠病人的该指标可以高达几千或上万。

病人出现血小板迅速下降，是否直接为抗体形成的免疫复合物导致的血小板消失，我们还不太清楚，但是他们认为疾病的表现很像肝素诱导的自身免疫性血小板减少症（HIT)。好消息是，以血小板作为指标，静脉Ig输入治疗（IVIG) 能够迅速逆转血小板的下降，激素免疫抑制也有同样的效果。注射肝素5-7天后会导致血小板减少，与机体产生的抗体有关，如果机体以前接触过肝素已经刺激产生过预存抗体，再次使用肝素可以在一天内导致血小板减少。这里肝素的质量非常重要，好多年前美国曾经出现过某国进口的次品肝素事件。

IVIG治疗如此有效与肝素诱导的血小板减少症的原理有关，肝素-PF4-IgG免疫复合物与血小板表面的Fc受体结合，从而使血小板活化和消耗，IVIG进去后起到封闭Fc受体的作用，这样就救了血小板的命。虽然腺病毒疫苗拥有如此遭糕的副作用，临床处理这么有效还是令人欣慰的，必须强调早期诊断的重要性。我们还要考虑血栓案例毕竟很少，打疫苗的利仍然远大于它的风险。

关于腺病毒疫苗诱发血栓和血小板减少的原理还是不太清楚，病人没有肝素接触史，这与肝素相关的自身免疫血小板减少不同。可能是腺病毒疫苗成份里拥有与血小板因子4同源的成份，正常的人拥有封闭这些抗体的能力，血栓形成的人则没有。

为什么血小板减少应该导致出血但是却形成了血栓？可能的解释是一旦与血小板的Fc受体结合后，血小板在消耗与减少之前是先活化的，导致了血小板聚集，从而诱导了血栓形成。这也与时间相关，短时间血小板迅速活化，可能造成血栓与血小板减少并存。如果是持续与缓慢的机制，比方说抗血小板抗体，则血小板减少不会伴有血栓形成。这里需要看血小板的骨髓前体细胞，他们在临床上经常测的。

这个挑战涉及美国堪萨斯大学病理系主任和同济校友郑兴龙的本行，关于凝血问题，他和Evan Sadler在圣路易斯华大克隆了ADAMTS13。这是郑兴龙教授在我朋友圈的留言：“In severe COVID-19 patients with low ADAMTS13, the rates of mortality and renal failure are high. COVID-19 associated thrombosis has a feature of TMA, HIT, and APS, as well as DIC, all together.”

同济美国医生这样问我：“我看过很多重症covid-19 病人的blood smears, 和DIC 病人的blood smears 完全一样，而且lab results也相同，但是临床医生的问题总是“DIC or something else?”。既然covid19 associated thrombosis has features of TMA,HIT,APS as well as DIC, 从基础研究出发，在处理和治疗方面有什么新进展？”。

我可不敢随便说怎么处理新冠病人的血栓问题。我想通过监测D-Dimer，然后适度抗凝治疗，加上控制炎症发展都很重要。炎症状态也会影响凝血，特别是补体活化时。抗C5的抗体也在做临床试验，内部透露还有些效果。我第一次怀疑血栓是新冠卒死原因是通过读华中科大的Cusbea海归教授的太太写的回忆文章。该教授感染新冠后进武汉协和医院时还可以，死前几小时还与太太微信联系，随后是突然的死亡，我当时就认为可能是心脏或血栓的问题。

下面是我与同济美国执业医生的讨论，这里HIT为肝素诱导的血小板减少症的简称。我改了他的一些笔误：

同济美国医生：“牛津疫苗，陈微疫苗，JJ疫苗和俄罗斯疫苗均是腺病毒载体疫苗，不同的是牛津疫苗是猩猩腺病毒载体，而其他的都是人腺病毒载体。血栓主要见于牛津疫苗（JJ疫苗好像有个例报道需要核实），说明问题有可能出在载体上。所有的腺病毒载体都是经过改造的，但仍保留某些结构蛋白的基因成份，会不会是这部分腺病毒蛋白产生的抗体导致血栓？

在HIT中，heparin相当于半抗原，产生的IgG抗体通过Fab与heparin-PF4形成复合物，Fc与血小板的FcrIIa receptor 结合，激活血小板产生血栓。所以，只要载体蛋白产生的抗体能与PF4形成可激活血小板的复合物即可，不需与PF4同源。当然，载体蛋白抗体复合物具有heparin-PF4-抗体复合物的功能也有可能。

牛津疫苗血栓的发生率仍然很低，个体差异或尚未发现的其它因子还需深入研究。虽然NEJM很有影响力，但毕竟是一家之言，是否还有其它机理仍需探讨，希望能看到更多这方面的文章问世！”

我的回答：“谢谢解释，原来在HIT里面，heparin相当于hapten。一种学说而己，现在这半抗原说法用的不多，一个刺激B细胞，一个carrier刺激T细胞，让人糊涂。现在是结构生物学的时代，heparin与PF4结合，导致PF4构象变化使它成为了免疫原，刺激机体产生了抗体。heparin-PF4-IgG免疫复合物通过Fc受体激活了血小板，导致免疫性血小板减少。不能用半抗原-载体理论解释疫苗导致的血小板减少，因为沒有什么肝素半抗原存在，那五例无肝素接触史，所以腺病毒疫苗中存在与PF4同源成份还是一个可能的推测。HIT也有极少数部分无免疫源性。现在牛津疫苗和Johnson疫苗都发现了血栓与血小板减少的报告，Johnson的我还没有时间看。别在我面前提那将军了，说她会进ZG的监狱的，seriously[Chuckle][Grin]”

同济美国医生：“Heparin半抗原或Heparin-PF4结合引起PF4构象变化刺激免疫反应产生抗体属不同的假说。但heparin-PF4结合完全是charge dependent. 现在认为heparin-PF4复合物刺激B细胞产生抗体与补体C3活化和补体受体CD21有关。这是你的专长！????周末愉快！”

我的回答：“是的，你打了一个home run, 我20年前天天使用NP-KLH（半抗原-载体系统）免疫动物，有JI论文为证。Herman Eisen也是利用半抗原系统发现的抗体亲和成熟，为在华大完成的里程碑工作。如果Heparin-PF4真是Hapten-carrier系统，半抗原应该是PF4, 不是肝素，因为刺激产生的抗体是针对PF4的，Heparin在这里是载体。在半抗原-载体系统里，半抗原刺激的B细胞产生的抗体，载体刺激的T细胞。半抗原也能刺激抗体产生，但是远没有在T细胞帮助下产生的那么强烈，当然也有T细胞非依赖性的抗体反应。补体无处不在，从Johns Hopkins 跑到剑桥去的Douglas Fearon提出CD19/CD21/CD81的B细胞共刺激受体理论，能够使刺激所需抗原的阈值降低十几倍，原因是因为补体是上帝创造的自然佐剂，C3d与补体受体CR2/CD21结合使B细胞更有效地活化。阿肯森与Fearon当年是头对头的竞争者，在克隆CR1/CD35的竞赛中阿肯森克隆了N端的部分，Fearon克隆了C端，应该分些CD35的发现权。当然Fearon在CD35的贡献要原创些，因为蛋白质是他发现的。两人有些过节，但是以Fearon 彻底离开补体领域告终，他现在剑桥做T细胞也很不错，为美国科学院院士”。