《Journal of Microbiology, Immunology and Infection》：Diffuse alveolar hemorrhage in systemic lupus erythematosus during the COVID-19 era- a retrospective analysis with mechanistic investigation
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本研究探讨COVID-19背景下系统性红斑狼疮(SLE)患者发生弥漫性肺泡出血(DAH)的机制。针对SARS-CoV-2感染后触发DAH缺乏全面研究的问题，研究人员开展回顾性分析和机制研究。结果表明，SARS-CoV-2感染(特别是奥密克戎变异株流行期间)是SLE患者发生DAH的重要诱因，其机制涉及IL-6激活的硝化氧化应激(iNOS/NOX1)诱导免疫/肺泡细胞死亡，进而形成循环免疫复合物(CICs)并沉积于肺毛细血管。该研究强调了在SLE患者中监测和管理COVID-19的重要性，并为靶向IL-6等通路治疗DAH提供了理论依据。
在自身免疫病的复杂世界里，系统性红斑狼疮（SLE）以其多系统受累和反复无常的病情活动而闻名。其中，弥漫性肺泡出血（Diffuse Alveolar Hemorrhage, DAH）是一种罕见但极为凶险的肺部急症，患者肺泡内充满红细胞，导致严重呼吸衰竭，即便接受强效免疫抑制和呼吸支持治疗，其死亡率依然居高不下。长期以来，病毒感染被认为是驱动SLE病情活动的重要“扳机”，例如巨细胞病毒（CMV）感染已被观察到可诱发DAH。然而，自2019年底开始，一场由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引发的全球大流行，为SLE患者的诊疗带来了新的、更复杂的挑战。
进入COVID-19时代，由于疾病本身活动和使用免疫抑制药物，SLE患者对SARS-CoV-2感染更为易感。尽管COVID-19的严重程度有所下降，但病毒（尤其是奥密克戎变异株）的免疫逃逸和传播能力持续增强。临床观察和多项研究已证实，SARS-CoV-2感染可诱发包括SLE在内的多种自身免疫病病情活动（flare）。更有甚者，与巨细胞病毒类似，SARS-CoV-2也被发现可诱发肺毛细血管炎，进而发展成DAH。然而，关于SARS-CoV-2感染如何具体触发SLE患者发生DAH，其背后的分子机制究竟如何，此前仅有零星病例报告，缺乏全面深入的研究。正是为了填补这一关键的知识空白，来自国立成功大学医院的研究团队开展了一项单中心回顾性分析并结合深入的机制探索，旨在揭示SARS-CoV-2感染后SLE发生DAH的临床特征与潜在机制。
为了开展这项研究，研究人员主要运用了以下几项关键技术方法：首先，他们对2019年12月至2025年3月期间住院的SLE患者进行了回顾性病历审查，依据特定标准确诊DAH，并收集人口统计学、临床、实验室及治疗信息。其次，他们利用从研究对象（包括有/无SARS-CoV-2感染史的DAH患者、健康对照等）采集的外周血（PB）样本和手术切除的剩余肺组织标本，通过酶联免疫吸附试验（ELISA）检测血浆白细胞介素-6（IL-6）水平，通过流式细胞术分析外周血单个核细胞（PBMCs）凋亡比例，并通过定量实时聚合酶链式反应（qRT-PCR）检测一系列与硝化氧化应激和细胞死亡相关分子的mRNA表达水平。此外，他们还在体外使用重组IL-6刺激人肺泡上皮细胞系（A549）和小鼠巨噬细胞系（RAW 264.7），通过qRT-PCR、蛋白质免疫印迹（Western Blot）检测相关分子表达和信号通路蛋白磷酸化水平，并利用荧光探针和TUNEL染色分别检测细胞内活性氧（ROS）水平和细胞凋亡情况。最后，对肺组织切片进行苏木精-伊红（H&E）和TUNEL染色，以观察组织病理学改变和细胞凋亡。
SLE相关DAH患者的特征
在纳入的695名SLE患者中，有21人（发生率3.0%）出现了DAH表现，共发生25次发作。所有患者发病时均处于高疾病活动状态。影像学和新肺组织病理学均显示了典型的肺泡出血征象。所有患者均出现补体水平低下，提示存在循环免疫复合物（CICs）的形成。治疗上，所有患者均使用了大剂量皮质类固醇，部分患者接受了甲泼尼龙冲击、环磷酰胺、生物制剂（如利妥昔单抗、托珠单抗）等治疗，部分患者需要机械通气、血浆置换甚至体外膜肺氧合（ECMO）支持。最终有6名患者（29%）因DAH相关的呼吸衰竭死亡。
有SARS-CoV-2感染史的SLE相关DAH患者特征
在21名DAH患者中，有7人（33%）的DAH发作前有SARS-CoV-2感染史，且均发生在国内奥密克戎变异株流行开始（2022年4月）之后。从确认SARS-CoV-2感染到DAH发作的时间为21至49天。在DAH发作时，所有患者体内均已检测不到SARS-CoV-2病毒。与感染前相比，这些患者感染后的疾病活动指数（SLEDAI-2K）显著升高。7人中有5人经治疗后存活，肺内异常阴影消退，另有2人死亡。
比较有无SARS-CoV-2感染史的SLE-DAH患者
与有感染史的DAH患者相比，无SARS-CoV-2感染史的DAH患者在发病时的疾病活动指数更高。尽管有感染史的患者中部分在感染前疾病活动度较低，但SARS-CoV-2感染后释放的大量促炎细胞因子可能通过激活核因子κB（NF-κB）介导的细胞死亡途径，触发DAH形成。
比较存活与死亡的SLE-DAH患者
死亡患者中使用ECMO的比例显著高于存活患者，并且血红蛋白下降幅度更大，表明其DAH表现更为严重。
来自13项大型病例系列的SLE相关DAH患者概况
对1995年以来13项病例数≥20的大型病例系列进行文献回顾，共报告412例患者，平均死亡率高达44%。值得注意的是，在COVID-19时代开始后纳入患者的系列研究中，仅有本研究分析了DAH与先前SARS-CoV-2感染的关联。
SARS-CoV-2感染后DAH患者PB和肺组织中IL-6、硝化氧化应激及细胞死亡相关分子水平升高
与外周血单个核细胞（PBMCs）来自健康对照者和无感染的SLE患者相比，来自SARS-CoV-2感染后DAH患者的PBMCs中，IL-6浓度以及诱导型一氧化氮合酶（iNOS）、NADPH氧化酶1（NOX1）、p53、Bax、LC3、Beclin-1的mRNA表达水平和细胞凋亡比例均显著升高。同样，与自发性气胸（PTX）患者的对照肺组织相比，SARS-CoV-2感染后DAH患者的肺组织中，上述分子的表达水平以及TUNEL阳性的凋亡细胞数量也显著增加。
IL-6刺激A549和RAW 264.7细胞
在体外实验中，用不同浓度重组IL-6刺激A549细胞（人肺泡上皮细胞系）和RAW 264.7细胞（小鼠巨噬细胞系），均观察到iNOS、NOX1、p53、Bax、LC3、Beclin-1的表达呈剂量依赖性增加。在A549细胞中，还发现磷酸化p38丝裂原活化蛋白激酶（p-p38 MAPK）和磷酸化NF-κB p65（p-NF-κB p65）的水平也呈剂量依赖性升高。在RAW 264.7细胞中，300 ng/mL IL-6刺激同样上调了p-p38 MAPK和p-NF-κB p65水平，并显著增加了细胞内ROS荧光强度和TUNEL阳性的凋亡细胞比例。值得注意的是，当加入NF-κB转录活性抑制剂JSH-23后，IL-6诱导的ROS生成和细胞凋亡均被显著抑制。
研究结论与讨论
本研究通过回顾性分析和深入的机制研究，揭示了COVID-19时代SLE患者发生DAH的一个新机制。结论指出，在SLE病情活动期间，可观察到由SARS-CoV-2感染触发的DAH表现。其核心机制在于：SARS-CoV-2感染后，宿主细胞产生的大量IL-6，通过结合细胞表面受体，激活下游p38MAPK/NF-κB信号通路。活化的NF-κB作为强有力的诱导剂，上调iNOS和NOX1的表达，分别增强一氧化氮（NO）和活性氧（ROS）的产生。过量的NO和ROS导致硝化氧化应激，进而引发细胞凋亡和自噬等死亡过程。在SLE背景下，死亡细胞释放的核自身抗原与预先存在的自身抗体反应，形成循环免疫复合物（CICs），这些复合物沉积在肺毛细血管壁，引发毛细血管炎，最终导致DAH的发生。这一机制在患者的外周血和肺组织样本中得到验证，并在IL-6刺激的肺泡和免疫细胞系实验中成功重现。
该研究的重要意义在于：首先，它明确了SARS-CoV-2感染（特别是奥密克戎流行期间）是SLE患者发生DAH的一个重要且不可忽视的诱因，强调了对此类患者加强COVID-19监测和管理的重要性。其次，研究从分子层面阐明了IL-6/硝化氧化应激/细胞死亡轴在连接病毒感染与自身免疫性肺损伤中的关键作用，为理解病毒触发自身免疫病急性发作提供了新的机制视角。最后，该发现具有潜在的临床转化价值。研究提示，针对IL-6的单克隆抗体（如托珠单抗，本研究中有患者使用）或针对NF-κB等下游信号通路的抑制剂，可能成为治疗由SARS-CoV-2感染触发的SLE-DAH的潜在策略。这为开发针对这一危重并发症的特异性疗法提供了重要的理论依据和新的思路。尽管本研究存在单中心回顾性、肺组织样本量有限等局限性，但其发现无疑深化了我们对病毒感染与自身免疫性肺损伤之间复杂联系的认识，并指出了未来值得深入探索的治疗方向。
