COVID-19関連追加(2021418日)

Oxford-AstraZenecaワクチンについてその6(血栓についてその2

当院HP関連ファイル:

2021414

ChAdOx1 nCoV-19ワクチン接種後の血小板第4因子に対する病的抗体】

Scully M, et al. Pathologic Antibodies to Platelet Factor 4 after ChAdOx1 nCoV-19 Vaccination. N Engl J Med. Apr 16, 2021. https://doi.org/10.1056/NEJMoa2105385.

Introduction

Covid-19は,著明なmorbidityと死亡率と関連している1)2)Covid-19パンデミックが始まってから20213月までに,世界中で12,680万人を超える感染と270万人を超える死亡が記録されている3)

前例のない速さで,SARS-CoV-2に対するワクチンが世界で認可され,使用されている4)5).ワクチンの出荷は均等ではないが,一部の国では非常に高い普及率を達成している.イスラエルでは,2回目の接種を受けた人が900万人の人口の半分を超えた; 英国では,1回目の接種を受けた人が2500万人を超えた.このようなワクチン急速な普及のため,安全性シグナルは記録しておく必要がある.

最近,ChAdOx1 nCoV-19ワクチン(AstraZeneca)の投与に関連して,一時的に特に懸念された安全性シグナルが報告された6)7).これは,特に脳静脈血栓症のような異常な臨床症状を示す凝固異常,そして血小板減少症であり,一部の症例では死亡に至っている.SARS-CoV-2ワクチンに関連した静脈血栓塞栓症のリスクについては,英国医薬品・医療製品規制庁(MHRA)と欧州医薬品庁(EMA)が集中的な評価を行った.両機関は、最初の審査の結果,ワクチンに関連する静脈血栓塞栓症のリスクは,一般集団における背景リスクよりも高くないことを確認し,SARS-CoV-2に対するワクチンのリスク・ベネフィット比が圧倒的に良好であることを強調した.しかし,因果関係はまだ確立していないが8)SARS-CoV-2に対するワクチンが,まれではあるが,脳静脈血栓症を中心とする血栓症や血小板減少症に関連した重篤な有害事象と関連している可能性を両機関は認識している9)

我々は,懸念される臨床症候群について理解を深めるために,血栓症および血小板減少症の評価のために血液専門医に紹介された患者22人と,ChAdOx1 nCoV-19ワクチンの初回投与に関連した血小板減少症および非常に高いd-ダイマー値の評価のために一時的に紹介された患者1人を対象とした研究を実施した.血栓症イベントは主に脳静脈血栓症であったが,動脈血栓症,そして肺塞栓症などのより一般的なタイプの静脈血栓塞栓症も含まれていた.我々は,このような症状に関連する新たな基礎的メカニズムを特定した.臨床的特徴とその後の検査所見に基づいて,治療アプローチの変更を提案し,このまれな症候群を呈する患者の評価について指針を与える.

 

 

Methods

PATIENT IDENTIFICATION:

ワクチン起因性血栓症および血小板減少症(すなわち,ワクチン起因性免疫性血栓性血小板減少症[VITT])が疑われる患者が特定された.紹介された病院では,遺伝性または後天性の血栓症の証拠は確認されていなかった.指標患者3人では,ヘパリンの曝露がなかったにもかかわらず,進行性の血栓症,血小板減少症,およびヘパリン起因性血小板減少症(HIT)の患者に見られるような臨床的特徴が認められたことから,血小板第4因子(PF4)抗体を検査することになった.7日以内に,患者23人(新規患者および本症候群と一致する臨床経過をたどって死亡した患者3人を含む)が検査対象となった.

ENZYME-LINKED IMMUNOSORBENT ASSAYS:

PF4抗体の検査は,英国内の6つの標準検査機関において,酵素結合免疫吸着法(ELISA)を用いて行われた.抗PF4抗体の追加検査は,各施設でHIT検査に使用されている様々な手法を用いて行われた.多くの場合,chemiluminescence HemosIL AcuStar HIT IgG assay Werfen)によるHIT検査は陰性であったが,ELISAによる検査は陽性であった.ELISAには,Lifecodes PF4 IgG assayImmucor)とAsserachrom HPIA IgG assay Stago)がある.これらのアッセイは,健常対照者の抗PF4抗体の正常範囲(中央値+標準偏差)と,ヘパリン投与を受けた患者の範囲を示している.陽性閾値は,正常範囲(Asserachrom HPIA IgG assayでは, 0.238 optical density units[OD],  Lifecodes PF4 IgG assayでは, <0.40 OD)に基づく10)

FUNCTIONAL HIT ASSAY:

いくつかの症例では,ELISAの結果は,製造会社の指示に従って実験室で実施されたfunctional HIT assayHITAlert, Diapharma)によって確認された11).簡潔に述べると,血液型O型を持つボランティアドナーから得た血液サンプルから血小板豊富血漿を調製した.この多血小板血漿を,カルシウムイオノフォア,ヘパリン(0.3U/ml),患者血清,ヘパリン(0.3U/ml)添加患者血清,過剰ヘパリン(100U/ml)添加患者血清を含む5本のチューブにおいてインキュベートした.ポジティブコントロールとして,HITの診断が確定している患者の過去に検査した血清サンプルを用いた(Figure 1A).血小板活性化が8%を超える陽性閾値を製造会社の推奨に従って適用し,HITの診断確定に使用したところ,感度78%,特異度98%であった.データ解析にはフローサイトメーター(CytoFlex, Beckman Coulter)を用いた.

 

 

Figure 1: Flow Cytometric Analysis of Results of a Functional HIT Assay in a Control Patient and a Patient in the Study.

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対照サンプル分析(パネルA)では,ドナー血小板は,カルシウムイオノフォアの存在下で反応性を示し,98%の血小板が抗CD41-PE抗体と抗annexin V-FITC結合抗体の両方に陽性であった; ヘパリン(0.3U/ml)存在下では,CD41陽性血小板の0.6%のみがannexin Vにも陽性であり,反応性が低下した; 患者血清存在下では,血小板の0.5%のみが活性化し,反応性は低下した; 患者血清+ヘパリン(0.3U/ml)存在下では,血小板の41%が活性化され,反応性は低下した; 患者血清+ヘパリン(100U/ml)存在下では,血小板の0.4%が活性化し,反応性は低下した(患者血清+ヘパリンの生理的用量では41%であった).試験サンプル分析(パネルB)では,ドナーの血小板は,患者血清存在下では55%の血小板が活性化された; 患者血清+ヘパリン(0.3U/ml)存在下では,37%の血小板が活性化された; 患者血清+過剰ヘパリン(100U/ml)存在下では,1%の血小板が活性化され、反応性は低下したFITCfluorescein isothiocyanatePEphycoerythrinを示す.

 

ADDITIONAL SEROLOGIC AND ANTIBODY TESTS:

SARS-CoV-2抗原(スパイクタンパク,受容体結合ドメイン[RBD],ヌクレオカプシドタンパク)に対する血清抗体レベルを測定するために,前述のようにmultiplexed electrochemiluminescence assayMeso Scale Discovery)を用いた12).アンジオテンシン変換酵素2ACE2)受容体タンパク質とSARS-CoV-2スパイクタンパク質およびRBDとの相互作用を阻害する機能性抗体レベル,そして季節性コロナウイルスHCOV-OC43HCOV-HKU1HCOV-HL63,およびHCOV-229Eスパイクタンパク質に対する抗体レベルを測定した.

Results

PATIENT CHARACTERISTICS:

この研究の患者23人のうち,年齢は中央値46歳(range, 21-77歳)で,16人(70%)が50歳未満であった.14人の患者(61%)が女性であった.深部静脈血栓症の既往があった1人と経口避妊薬を服用していることが判明していた1人を除き,すべての患者は紹介元の病院から元来健康状態は良好と報告されており,既往歴や血栓症を誘発する可能性のある薬剤の使用歴はなかった患者全員が,来院624日前(中央値, 12日前)にChAdOx1 nCoV-19ワクチンの初回接種を受けていた.一部の患者では,軽度の内出血(bruising: あざ)や点状出血が認められた.脳静脈血栓症を発症した一部の患者では,続発性脳出血が認められた.血栓症を認めなかった1人の患者では,臨床的に有意な内出血を呈していたが,他の出血症状は認めなかった.

患者の臨床的および検査的特徴をTable 1にまとめた.血栓症を呈した22人の患者のうち,13人は脳静脈血栓症に一致する臨床的特徴を示し(1人は急性門脈血栓症と肺塞栓症を併発),4人は肺塞栓症(1人は深部静脈血栓症を併発)であった.深部静脈血栓症と両側副腎出血が1人,中大脳動脈領域の虚血性脳卒中が2人,門脈血栓症が2人(1人は急性心筋梗塞を併発, 1名は画像上で急性大動脈血栓症の併発が認められた).また,血小板輸血やヘパリン治療を受けていた患者では,進行(progression)に関連する血栓症がさらに発生した.コホート全体では,7人(30%)の患者が死亡した.1人の患者の剖検の結果,多数の小血管,特に肺や腸の血管,脳静脈および静脈洞に血栓症の証拠が認められ,広範囲の脳内出血の証拠も認められた.

 

 

Table 1: Clinical and Laboratory Characteristics of the 23 Patients in the Study.

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LABORATORY TESTING:

すべての患者において,来院時のSARS-CoV-2PCR検査は陰性であった(データは示していない).検査可能なサンプルがあった10人の患者では,血清SARS-CoV-2抗体は陰性であり,最近のSARS-CoV-2曝露は否定された.10人の患者全員における,SARS-CoV-2スパイクタンパクおよびRBD抗体レベルは,ChAdOx1 nCoV-19ワクチンを1回接種した患者に見られる範囲内であり,季節性コロナウイルスに対する抗体レベルは,ChAdOx1 nCoV-19ワクチンを接種した患者および一般集団に見られる範囲内であった.ACE2受容体タンパク質とSARS-CoV-2のスパイクタンパク質およびRBDとの相互作用を阻害する機能性抗体レベルも,ChAdOx1 nCoV-19ワクチンを1回接種した人に見られる範囲内であった(Goldblatt D: 私信).

13人の患者では,Clauss法によるフィブリノゲンレベルが低かった(range, 0.3-4.5g/l; normal range, 1.5-4.0d-ダイマーレベルは,急性静脈血栓塞栓症の患者で予想されるレベルよりもはるかに高かった(中央値, 31,301 FEU[fibrinogen-equivalent units]; range, 5000-80,000.血栓症,抗核抗体,可溶性核抗原(extractable nuclear antigen),抗リン脂質抗体など,その他の関連する臨床検査は陽性ではなかった(データは示していない).ループスアンチコアグラントに関しては,結果が得られた10人の患者のうち5人で陽性であったが,重度の凝固障害があり,抗カルジオリピン抗体と抗β2グリコプロテイン1b抗体が陰性であったことから,これらの結果は信頼性に欠けると考えられた.

ヘパリン治療を行う前に得られた患者23人全員のサンプルに対して,PF4抗体ELISAを行ったHemosIL AcuStar HIT IgG assayを用いたHIT検査は,検査を受けた9人全員が陰性であったが,PF4抗体ELISA23人のうち22人で陽性であった.患者1人(ワクチン接種10日後に脳静脈血栓症,血小板減少症を発症し,dダイマーが高レベルであり,残りのコホートと臨床的に区別できなかった)では,ELISALifecodes PF4 IgG assay)およびfunctional HIT assayが陰性であった.しかし,検査されたサンプルは,患者が数回の血小板輸血を受けた後で,来院から5日後に採取されたものであった.別の患者は,ワクチン接種12日後に深部静脈血栓症と両側副腎出血を呈したが,d-ダイマーレベルが高く,フィブリノゲンレベルが低く,他の診断の証拠がなかったが,ELISAの結果は不明確であった(Asserachrom HPIA IgG assayで,0.156 OD).

ELISAの結果を確認するために行ったfunctional HIT assayは,検査を受けた7人のうち5人が陽性であったこれらの所見から,ヘパリン非存在下で患者血清にドナー血小板を添加して測定したところ,HIT患者に見られるのと同様の血小板活性化の存在が確認されたFigure 1Bこの効果は,生理学的用量のヘパリンを添加しても増大しなかったが,過剰にヘパリンを添加すると完全に抑制された.本症に対する我々の現在の理解に基づいた検査と治療に関する推奨事項の要約をFigure 2に示す.

 

 

Figure 2: Suggested Algorithm for Testing and Treatment of Patients Presenting with Thrombosis and Thrombocytopenia 5 to 30 Days after Vaccination.

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Discussion

我々は,主に脳静脈を侵す急性の非定型血栓症を呈し,同時に血小板減少症を併発した若年者を中心とした一般的に健康コホートにおいて,ヘパリン療法の使用とは無関係PF4抗体が検出されたことを報告するすべての患者の診察時のd-ダイマーレベルは,急性静脈血栓塞栓症の患者で予想される値よりもはるかに高く13),がん患者に典型的に見られるものであった14).我々のアルゴリズムで使用した4000FEUという非常に保守的なd-ダイマーのカットオフ値は,そうしないとこの症候群の重症度のスペクトラムが見逃される可能性があるため,症例を見逃さず,さらなる検査を検討するために選んだものである.すべての患者において,この症状はChAdOx1 nCoV-19ワクチンの初回投与から624日後に発生した

HITは,静脈および動脈の両方に血栓症を引き起こす可能性のある進行性血栓症で,通常,ヘパリン投与後514日目に発症する.HITは,女性患者,特に心臓手術中に未分画ヘパリンを投与された患者,および手術後(特に心臓手術や整形外科手術)にヘパリンを投与された患者に多く見られる15).診断は,抗PF4抗体の存在によって確認される16)17)

ヘパリン療法の使用とは無関係に,病的抗PF4抗体がまれに検出されることに関する報告は限られている18)19).さらに,抗PF4抗体の分析は,特定のアッセイに特異的であると思われる.我々の研究では,抗PF4抗体ELISA結果の確認は,functional HIT assayを使用して行われた.このワクチン起因性症候群の臨床的特徴は,重度の血小板減少症,活動性血栓症,播種性血管内凝固など,ヘパリンを早期に再投与されたHIT患者に見られるものよりも典型的である20)

SARS-CoV-2に対するワクチン接種後の血小板減少症のリスクおよび静脈血栓塞栓症のリスクは,一般集団における背景リスクよりも高いとは思われず,この症候群が稀で散発的(sporadic)であることと一致する所見である.さらに,一部の患者では,ワクチン接種後に頭痛,発熱,筋肉痛が48時間から72時間にわたって発生している.今回報告された事象は稀であると思われ,さらなる分析が行われるまでは,どのような人が罹患するかを予測することは困難である.今回の症状は,HITと同様の免疫学的パターンを反映して,最初のワクチン接種から5日以上経過してから発症した

我々は,新規のメカニズムと病態生理学的基盤を明らかにしたので,治療法を慎重に検討する必要がある.血小板輸血を避けることが重要であるなぜなら,輸血は,抗体を介した血小板のさらなる活性化と凝固障害の基盤となるからであるこれらの病的抗体の正確な性質は明らかではないが,IgGサブタイプであると考えられ,血小板活性化は,古典的なHITで見られるように,過剰なヘパリン投与で完全に消失する.ワクチンがこれらの病的抗体の形成を誘発するメカニズムの特定には,さらなる研究が必要である.正確な病態生理学的メカニズムを理解することで,より的を絞った治療介入が可能になるかもしれない.

ヘパリンの使用がこの症状を悪化させることを示唆する証拠はまだないが,さらなるデータが得られるまでは,アルガトロバン,ダナパロイド,フォンダパリヌクス,または直接経口抗凝固剤などの非ヘパリン系抗凝固剤による抗凝固療法を検討することを推奨する静注用免疫グロブリン(IVIGは,このワクチン起因性症候群に最も近い比較対象である”spontaneous”自己免疫性HITの患者の治療に成功しており,IVIGは直接的抗体媒介性毒性作用(direct antibody-mediated toxic effects)を持つと予想される21)-23).また,アルブミンよりむしろ血漿を用いた血漿交換は,一時的に病的抗体レベルを低下させ,低フィブリノゲン血症に関して凝固障害をある程度改善させるのに有効である

ワクチン起因性血栓性血小板減少症を特定するためのアルゴリズムが提案され,今後の情報収集に応じて変更できる.血栓症と明らかな消費性凝固障害の組み合わせは,積極的な抗凝固療法に伴う利益とリスクに関してジレンマをもたらす.このジレンマは,脳静脈血栓症の患者では特に重要であり,出血は壊滅的であるが,抗凝固療法を控えることも同様に有害であるIVIGや血漿交換による初期の疾患コントロールが終わるまで,積極的な抗凝固療法を遅らせることが正当化されるかどうかは不明であるが,脳静脈血栓症患者の死亡率は予想以上に高いと思われるので,早期の治療決定が重要となるであろうヘパリン代替薬が必要であるという証拠はないが,本症候群が従来のHITに類似していることを考慮すると,さらなるデータが得られるまで代替薬を検討してもよいだろう

現在までに報告されているすべての症例において,血小板減少症と静脈血栓症を呈するこの症候群は,ChAdOx1 nCoV-19ワクチンの初回接種がきっかけとなっているようだSARS-CoV-2に対する他のワクチンを接種した後に,この臨床症候群と一致する症状を示した症例報告がわずかにあるが,診断基準,すなわち血小板減少症,血栓症,非常に高いd-ダイマーレベル,および低いか正常なフィブリノゲンレベルの存在が確認された症例はまだないさらに,イスラエルでは,400万人を超えてBNT162b2ワクチン(Pfizer-BioNTech)が2回接種されているが,この稀な症候群の症例は報告されていないSARS-CoV-2の自然感染は血栓塞栓現象と関連しているが,それらの事象は本研究で記述された特定の症候群とは異なる.

Covid-19のリスクは依然として世界中の公衆衛生上の深刻な問題であり,SARS-CoV-2に対するワクチン接種は重要な防護策となっている24).有害な臨床事象をワクチン接種と関連付ける際には,確認バイアスの大きなリスクがある; しかし,本研究で報告された症候群は,例外的な臨床像および検査所見の特徴が組み合わせっており,血液専門医または神経専門医である著者らの誰もがこれまでに観察したことがない.継続的なデータ収集と研究により,ヘパリン投与とは無関係の病的な血小板活性化抗PF4抗体の発現が,SARS-CoV-2に対するワクチン接種と関連しているかどうか,またどのように関連しているかを確立することができるだろう.

 

 

References

1) Price-Haywood EG, Burton J, Fort D, Seoane L. Hospitalization and mortality among Black patients and White patients with Covid-19. N Engl J Med 2020;382:2534-2543.

2) Grasselli G, Greco M, Zanella A, et al. Risk factors associated with mortality among patients with COVID-19 in intensive care units in Lombardy, Italy. JAMA Intern Med 2020;180:1345-1355.

3) Johns Hopkins Coronavirus Disease Resource Center. April 2021 (https://coronavirus.jhu.edu).

4) Hodgson SH, Mansatta K, Mallett G, Harris V, Emary KRW, Pollard AJ. What defines an efficacious COVID-19 vaccine? A review of the challenges assessing the clinical efficacy of vaccines against SARS-CoV-2. Lancet Infect Dis 2021;21(2):e26-e35.

5) Izda V, Jeffries MA, Sawalha AH. COVID-19: a review of therapeutic strategies and vaccine candidates. Clin Immunol 2021;222:108634-108634.

6) Greinacher A, Thiele T, Warkentin TE, Weisser K, Kyrle PA, Eichinger S. Thrombotic thrombocytopenia after ChAdOx1 nCov-19 vaccination. N Engl J Med. DOI: 10.1056/NEJMoa2104840.

7) Schultz NH, Sørvoll IH, Michelsen AE. Thrombosis and thrombocytopenia after ChAdOx1 nCoV-19 vaccination. N Engl J Med. DOI: 10.1056/NEJMoa2104882.

8) Government of the United Kingdom. UK regulator confirms that people should continue to receive the COVID-19 vaccine AstraZeneca. March 18, 2021 (https://www.gov.uk/government/news/uk-regulator-confirms-that-people-should-continue-to-receive-the-covid-19-vaccine-astrazeneca).

9) European Medicines Agency. COVID-19 vaccine AstraZeneca: benefits still outweigh the risks despite possible link to rare blood clots with low blood platelets. March 18, 2021

(https://www.ema.europa.eu/en/news/covid-19-vaccine-astrazeneca-benefits-still-outweigh-risks-despite-possible-link-rare-blood-clots).

10) Liederman Z, Van Cott EM, Smock K, Meijer P, Selby R. Heparin-induced thrombocytopenia: an international assessment of the quality of laboratory testing. J Thromb Haemost 2019;17:2123-2130.

11) Garritsen HS, Probst-Kepper M, Legath N, et al. High sensitivity and specificity of a new functional flow cytometry assay for clinically significant heparin-induced thrombocytopenia antibodies. Int J Lab Hematol 2014;36:135-143.

12) Johnson M, Wagstaffe HR, Gilmour KC, et al. Evaluation of a novel multiplexed assay for determining IgG levels and functional activity to SARS-CoV-2. J Clin Virol 2020;130:104572-104572.

13) Bjøri E, Johnsen HS, Hansen J-B, Braekkan SK. D-dimer at venous thrombosis diagnosis is associated with risk of recurrence. J Thromb Haemost 2017;15:917-924.

14) Paneesha S, Cheyne E, French K, Bacchu S, Borg A, Rose P. High D-dimer levels at presentation in patients with venous thromboembolism is a marker of adverse clinical outcomes. Br J Haematol 2006;135:85-90.

15) Warkentin TE. Clinical picture of heparin-induced thrombocytopenia (HIT) and its differentiation from non-HIT thrombocytopenia. Thromb Haemost 2016;116:813-822.

16) Juhl D, Eichler P, Lubenow N, Strobel U, Wessel A, Greinacher A. Incidence and clinical significance of anti-PF4/heparin antibodies of the IgG, IgM, and IgA class in 755 consecutive patient samples referred for diagnostic testing for heparin-induced thrombocytopenia. Eur J Haematol 2006;76:420-426.

17) Selleng S, Selleng K, Friesecke S, et al. Prevalence and clinical implications of anti-PF4/heparin antibodies in intensive care patients: a prospective observational study. J Thromb Thrombolysis 2015;39:60-67.

18) Hwang SR, Wang Y, Weil EL, Padmanabhan A, Warkentin TE, Pruthi RK. Cerebral venous sinus thrombosis associated with spontaneous heparin-induced thrombocytopenia syndrome after total knee arthroplasty. Platelets 2020 October 1 (Epub ahead of print).

19) Warkentin TE, Makris M, Jay RM, Kelton JG. A spontaneous prothrombotic disorder resembling heparin-induced thrombocytopenia. Am J Med 2008;121:632-636.

20) Rice L, Attisha WK, Drexler A, Francis JL. Delayed-onset heparin-induced thrombocytopenia. Ann Intern Med 2002;136:210-215.

21) Mohanty E, Nazir S, Sheppard J-AI, Forman DA, Warkentin TE. High-dose intravenous immunoglobulin to treat spontaneous heparin-induced thrombocytopenia syndrome. J Thromb Haemost 2019;17:841-844.

22) Warkentin TE. High-dose intravenous immunoglobulin for the treatment and prevention of heparin-induced thrombocytopenia: a review. Expert Rev Hematol 2019;12:685-698.

23) Irani M, Siegal E, Jella A, Aster R, Padmanabhan A. Use of intravenous immunoglobulin G to treat spontaneous heparin-induced thrombocytopenia. Transfusion 2019;59:931-934.

24) Voysey M, Clemens SAC, Madhi SA, et al. Safety and efficacy of the ChAdOx1 nCoV-19 vaccine (AZD1222) against SARS-CoV-2: an interim analysis of four randomised controlled trials in Brazil, South Africa, and the UK. Lancet 2021;397:99-111.