COVID-19與急性腎損傷

  

作者: 陳鋭溢

  

目前越來越多證據顯示COVID-19與發生性腎損傷密切相關，但是COVID-19到底是怎麼影響腎臟的呢? 本文從機轉談起，帶大家認識COVID-19影響腎臟的奧秘。

 

急性腎損傷是COVID-19常見的併發症嗎?

急性腎損傷是COVID-19是常見的併發症，這篇2020年發表的綜合分析，共納入26篇文章，發生急性腎損傷的COVID-19病人約8.4%，接受透析治療約3.6%，重症比住院病患，更多人接受透析治療，COVID-19因為急性腎損傷相對沒有急性腎損傷的死亡風險高達13倍(Odds ratio:13.333, CI:4.049-43.910)，年紀、糖尿病、高血壓和原本血液肌酸酐高低都和COVID-19是否造成急性腎損傷呈現正相關。

針對感染COVID-19後，發生急性腎損傷接受透析治療的病人進行分析，總共3099人，因急性腎損傷接受透析的有637人，沒有接受透析的有2462人，結果發現住院因為急性腎損傷透析的病人，在院內死亡率超過60%，就算順利出院了，還是有三分之一病患出院時需要洗腎，六分之一需要長期透析。這張圖可以觀察到AKI-CRRT的病人，PaO2:FiO2 ratio小、胖的多、四、五期慢性腎臟病多、使用升壓劑也比較多。

COVID-19影響腎臟的機轉

病毒會和宿主細胞表面的ACE2結合，進入細胞後開始病毒複製並釋出，並且抑制或破壞了免疫系統的反應(像是type I interferon, IFN)，接著免疫系統失調，導致interleukin (IL)-6, IL-10 and IL-1β增強而過度發炎，所以造成身體器官被破壞，進而器官衰竭。

在發生急性腎損傷之前的病生理是如何變化的呢? 和急性呼吸窘迫症候群ARDS(Acute respiratory distress syndrome)嗎? Michael Joannidis等人在2020 Intensive care medicine發表過當發生肺炎時，會有發炎、免疫導致的傷害，Barotrauma使得IL-6, PAI-1, TNFR-1/2增加，除此之缺氧也會使胸內壓、腹內壓上升，活化Neurohormonal 系統，這些都可能造成腎臟損傷的原因。但是，如此之外，COVID-19肺炎有沒有其他機轉造成腎臟功能損傷呢?

COVID-19造成腎臟損傷總共有四個機轉，第一是造成凝血功能的異常，微小管可能被紅血球塞住，或活化凝血系統，使得腎絲球產生局部缺血的現象；第二是病毒可能從近曲小管或腎絲球的足細胞入侵；第三是會活化細胞激素，產生細胞激素風暴；第四是大家在加護病房常見的原因，包括心肺功能不佳、PEEP高、使用腎毒性藥物或血液動力學不穩定。

我們先來介紹病毒如何入侵腎臟?

SARS-COV-2病毒可以直接侵入近曲小管細胞(proximal tubular cells)和足細胞，近曲小管是透過CD147和ACE2，足細胞則是透過ACE2入侵。因此可能在病毒入侵腎臟後導致足細胞功能異常，導致腎絲球局部硬化症(focal segmental glomerulosclerosis (FSGS))，也可能造成近曲小管損傷，除此之外，也可能造成腎素-醛固酮系統RAAS(Renin-Angiotensin-Aldosterone System )的活化，腎素-醛固酮系統活化之後，會使腎絲球功能異常、發炎、纖維化、血管收縮。

病理下的證據

a圖看到近曲小管flush border消失，管腔中看到necrotic tissue；b圖看到近曲小管管腔空泡化，三角形箭頭處看到紅血球塞住了微血管；c圖和d圖分別在腎小管周圍和動脈旁看到許多發炎細胞。

電子顯微鏡下，看到近曲小管(a, b圖)和足細胞(c, d圖)看到類似病毒顆粒和spike。

腎小管上看到ACE2抗體，而且螢光染色看到SARS-COVID nucleoprotein antibody，提供了機轉的間接證據。

這是來自美國的研究，17位感染COVID-19的病患，14位只有輕微症狀，包括咳嗽和疲倦，15位因為急性腎損傷切片，11位因為蛋白尿切片，結果發現15位急性腎小管損傷、7位collapsing glomerulopathy、6位thrombotic microangiopathy，這暗示我們輕微症狀的COVID-19感染者，可能有這些腎臟功能損傷的變化，導致後來洗腎的風險。

細胞激素風暴

Coronavirus 2可能會影響Macrophage、Dentritic cells, T-cells、Fibroblast、Endothelium，其中看到Macrophage影響IL6，IL6又和急性腎損傷相關。

這樣的話，感染COVID-19和其他感染造成的細胞激素變化有不同嗎? 這篇研究，看起來TNF、IL6、IL8和其他感染症並沒有明顯的差別。

於是Alexander發表了一篇研究，將COVID-19使用ECMO的病人分為兩組，一組使用Cytokine adsorption，一組沒有使用，兩組各17位，結果發現有用Cytokine adsorption，IL6沒有下降比較多，而且存活率反而較差! 原因可能IL6每位患者的差異很大，還是必須移除其他的cytokine?IL6是全身濃度，和肺臟的關係如何呢? 我們使用Cytokine adsorption有把藥物或抗生素清除嗎? 還是Cytokine adsorption介入時間太晚，或者還有我們不知道的機轉?

總結

1. COVID-19造成急性腎損傷，死亡率也比較高。
2. COVID-19造成急性腎損傷需要透析的病人，和一般感染者比較，PiO2/FiO2較低、較肥胖、CKD stage 4-5比較多、使用升壓劑比較多。
3. COVID-19侵犯腎臟可能透過近曲小管或腎小管的足細胞。
4. COVID-19感染可能會引起細胞激素風暴，不過目前使用cytokine adsorption對於存活率沒有明顯的幫助。

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