新冠後的腦霧症狀與“化療腦病”相似

研究人員發現，COVID-19後大腦白質受損的情況類似於癌症化療後的狀況，這爲治療這兩種病症帶來了希望。

斯坦福醫學院的研究人員發現，癌症治療中的“化療大腦”認知障礙與COVID-19後的腦霧之間存在生物學上的相似性

神經絕緣損傷

Monje的團隊已經研究了二十年癌症後的認知障礙。他們揭示了化療如何損害大腦白質功能的關鍵細節，白質區域通常富含神經纖維的良好絕緣，從而快速將信號從一個地方傳輸到另一個地方。髓磷脂是神經元長臂的脂肪細胞塗層，有助於加速神經信號的傳輸。在化療大腦中，髓磷脂受損會降低信號傳輸速度。

“當大流行病開始時，我開始擔心我們會看到類似的神經症狀。”Monje說。由於該病毒引起了如此強烈的免疫反應，包括廣泛的炎症，她懷疑它可能還會導致認知問題。

許多COVID-19康復者出現認知障礙。2021年3月發表的斯坦福大學研究涵蓋了大流行病的第一年，發現大約四分之一的COVID-19患者在至少兩個月的輕度感染後都存在持續的認知症狀。患者的症狀包括注意力、集中力、記憶力和執行功能的障礙，以及信息處理速度減緩——所有這些症狀在經歷癌症治療後出現化療大腦的人當中也很常見。

Monje和她的同事們檢查了那些研究人員誘導SARS-CoV-2感染僅限於呼吸系統的小鼠的大腦變化。老鼠缺乏SARS-CoV-2病毒用來侵入人類細胞的細胞受體，但研究中的動物經過基因工程在呼吸道表達了必要的受體。在暴露於SARS-CoV-2後，老鼠的感染較輕：它們沒有體重減輕，也沒有表現出生病的行爲，病毒也未在它們的大腦中發現。

儘管如此，科學家們在感染後的一週和七週後，觀察到小鼠的血液和腦脊液中炎症性細胞因子的含量顯著增加。在小鼠的白質中，微膠質細胞（支持神經元並在大腦中“吞噬”細胞碎片的腦細胞）比正常情況更加活躍，這種反常現象在感染後的七週仍持續存在。

在輕度新冠肺炎後，通過對單個細胞中基因活動的分析，發現微膠質細胞中存在更高水平的促炎細胞因子（稱爲趨化因子）以及與炎症有關的基因活動更加活躍。新冠肺炎後微膠質細胞中表達的基因與其他疾病背景下的微膠質細胞表達的基因有很大的重疊，包括衰老中認知能力下降以及阿爾茨海默氏病等神經系統疾病。這一發現與之前將微膠質反應性與認知功能不佳聯繫起來的研究相吻合。

微膠質細胞反應性在海馬體（一個參與學習和記憶的大腦中心）中尤爲高漲。研究人員發現，一種名爲CCL11的趨化因子升高可以直接導致海馬體中的微膠質細胞反應性增加。小鼠海馬體中新神經元的形成可能受到細胞因子變化和微膠質細胞反應性增加的影響而受損。

感染後，小鼠白質中神經元細胞的變化有助於爲神經元塗抹絕緣髓鞘。輕度新冠肺炎對產生髓鞘的神經膠質細胞（稱爲少突神經膠質細胞）造成了傷害，SARS-CoV-2感染後小鼠大腦中成熟少突神經膠質細胞和未來少突神經膠質細胞的數量都減少了。研究人員還發現髓鞘丟失，這可以從白質中髓鞘化軸突密度減少的現象中得到證實，這種現象可以在感染後的一週和七週被檢測出來。

因爲其他病毒感染也可能導致腦部炎症，研究人員研究了小鼠在輕度呼吸道感染H1N1流感後的腦部變化。這種病毒株是導致2009年的“豬流感”和1918年的“西班牙流感”大流行的病原體。研究目的是比較H1N1感染後與新冠病毒感染後的與認知相關的分子變化。感染一週後，H1N1流感和SARS-CoV-2感染在中樞神經系統中引起相似的細胞因子升高模式、小膠質細胞反應和白質中髓磷脂細胞的損失。但在感染後七週，儘管細胞因子譜有一些重疊（包括炎性趨化因子CCL11的增加），但它們之間還是有差異。兩種感染對海馬體的影響相似，但感染H1N1後七週內白質中的小膠質細胞反應和髓磷脂細胞損失並不存在。

研究人員表示，小鼠在H1N1感染後所觀察到的較短暫且較輕微的腦部改變與這種感染後較少報告的認知症狀相一致，這突顯了即使病毒沒有感染大腦，呼吸道感染也能改變大腦。

人類數據與動物實驗相似

爲了進一步證實他們的發現，研究人員對2020年春季在紐約市突然去世的一小部分人的大腦組織數據進行了檢查。這些人類大腦組織來自五名意外死亡的SARS-CoV-2感染者（這意味着他們可能因與COVID-19無關的原因死亡，如意外事故）；四名已知有COVID-19症狀的死者，其中兩名曾在重症監護室接受治療；以及九名對照組中未感染SARS-CoV-2的死者。對SARS-CoV-2感染者進行肺損傷檢查，並未發現他們患有最嚴重的肺炎。這些人沒有大腦感染的證據。然而，與對照組相比，COVID-19患者的小膠質細胞反應更大，這與小鼠的實驗結果相匹配。

在另一組出現長期COVID-19並伴有認知症狀的48人中，與15名沒有認知症狀的長期COVID患者相比，他們的血液中的炎症性細胞因子CCL11水平升高。

Monje的團隊已開始研究可能緩解化療後腦霧現象的藥物，計劃調查這些藥物在SARS-CoV-2感染後是否有用。

“雖然癌症後的認知障礙和COVID-19之間存在許多相似之處，但也可能存在差異，”她說。“我們需要對任何潛在的治療方法進行鍼對COVID-19的明確測試。”