廖生俊,徐獻(xiàn)群,趙 瑾,黎四維,邱雪平,陳良君,李一榮
(武漢大學(xué)中南醫(yī)院醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)科,湖北 武漢 430071)
新型冠狀病毒肺炎(corona virus disease 2019,COVID-19)主要通過呼吸道飛沫和密切接觸傳播,目前已在全球廣泛流行。COVID-19臨床分型包括輕型、普通型、重型及危重型[1],重型COVID-19患者肺炎進(jìn)展快速,常在1周后出現(xiàn)呼吸困難及血氧飽和度快速下降,危重型患者常伴有膿毒血癥休克及多器官功能不全等[2-3]。因此,早期診斷和發(fā)現(xiàn)COVID-19重型及危重型患者對臨床診斷和治療具有重要意義。本研究回顧性分析武漢大學(xué)中南醫(yī)院2020年1—3月收治的COVID-19患者,比較其各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室指標(biāo),以提高對重型及危重型COVID-19的早期診斷。
選取2020年1—3月武漢大學(xué)中南醫(yī)院144例COVID-19確診患者作為研究對象,患者診斷和臨床分型標(biāo)準(zhǔn)參考《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案(試行第五版)》[1]。將輕型及普通型作為普通組(79例),將重型及危重型作為重癥組(65例)。所有患者均有湖北省武漢市或湖北省武漢市以外的疫區(qū)旅居史。
采集144例患者咽拭子和空腹外周靜脈血標(biāo)本。咽拭子標(biāo)本用于COVID-19核酸檢測,2 mL乙二胺四乙酸抗凝全血標(biāo)本用于血常規(guī)分析和淋巴細(xì)胞亞群分析,2 mL枸櫞酸鈉抗凝血用于凝血相關(guān)檢測,2 mL肝素納抗凝血用于生化免疫相關(guān)檢測。采用DXH800型全自動血液分析儀(美國Beckman Coulter公司)進(jìn)行血常規(guī)檢測(電阻抗結(jié)合激光法),采用免疫透射比濁法檢測患者C反應(yīng)蛋白(C-reactive protien,CRP)、降鈣素原(procalcitonin,PCT)和D-二聚體(D-dimer,DD)。采用FACS Canto Ⅱ型流式細(xì)胞儀(美國BD公司)檢測患者淋巴細(xì)胞亞型和細(xì)胞因子,淋巴細(xì)胞亞群檢測試劑盒購自美國BD公司,淋巴細(xì)胞絕對計(jì)數(shù)采用美國BD公司絕對計(jì)數(shù)管檢測。細(xì)胞因子檢測試劑購自杭州賽基生物公司,使用帶有不同熒光標(biāo)記的磁珠抗體檢測相應(yīng)的細(xì)胞因子。
采用SPSS 17.0軟件對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析?;颊哔Y料在進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析前均進(jìn)行正態(tài)分布、方差齊性檢驗(yàn);正態(tài)分布計(jì)量資料用±s表示,2個(gè)組間比較采用t檢驗(yàn)。非正態(tài)分布計(jì)量資料以中位數(shù)(M)[四分位數(shù)(P25,P75)]表示,2個(gè)組間比較采用Wilcoxon符號秩和檢驗(yàn),分類變量比較采用χ2檢驗(yàn)。將單因素分析中差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的因素納入二元Logistic回歸分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
144例COVID-19患者中,男74例、女70例。普通組79例,其中男33例(32%)、女46例(68%);重癥組65例,其中男41例(73%)、女24例(27%)。重癥組男性患者所占比例高于普通組(P<0.05)。普通組患者年齡為57(32,68)歲,重癥組患者年齡為61(37,74)歲,2個(gè)組年齡比較差異無顯著意義(P>0.05)。
血常規(guī)檢測結(jié)果顯示,重癥組患者白細(xì)胞(white blood cell,WBC)計(jì)數(shù)、中性粒細(xì)胞百分比(neutrophil percentage,NEUT%)、中性粒細(xì)胞/淋巴細(xì)胞比值(neutrophil/ lymphocyte ratio,NLR)較普通組明顯升高(P<0.05),而淋巴細(xì)胞百分比(lymphocyte percentage,LYMPH%)則明顯降低(P<0.05),平均紅細(xì)胞體積(mean corpuscular volume,MCV)、紅細(xì)胞體積分布寬度(red blood cell volume distribution width,RDW)、血紅蛋白(hemoglobin,Hb)和血小板(platelet,PLT)計(jì)數(shù)普通組和重癥組患者之間無顯著差異(P>0.05)。見表1。
表1 普通組和重癥組患者血常規(guī)檢測結(jié)果比較
重癥組患者的CRP、血清淀粉樣蛋白(serum amyloid A protein,SAA)和DD水平較普通組患者明顯升高(P<0.05)。見表2。
重癥組患者白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-6和IL-10水平明顯高于普通組患者(P<0.05);腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor alpha,TNF-α)和干擾素γ(inteferon-gamma,IFN-γ)水平2個(gè)組之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。見表2。
對患者淋巴細(xì)胞亞群進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)79例普通組患者各類型淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)均在參考區(qū)間內(nèi),由于淋巴細(xì)胞總數(shù)降低,65例重癥組患者各類型淋巴細(xì)胞總數(shù)均顯著降低(P<0.05)。而普通組和重癥組患者淋巴細(xì)胞亞群百分比分類沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。見表3。
表2 普通組和重癥組COVID-19患者細(xì)胞因子水平比較
表3 普通組和重癥組患者淋巴細(xì)胞分類比較
Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn),WBC計(jì)數(shù)、NEUT%、NLR、SAA、DD、CRP、IL-6和IL-10均能作為預(yù)測COVID-19病情重癥化的獨(dú)立預(yù)測因子(P<0.05)。其中NLR的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為4.269,是判斷疾病嚴(yán)重程度的最有預(yù)測價(jià)值的指標(biāo)。見表4。
表4 重型及危重型COVID-19預(yù)測指標(biāo)的Logistic回歸分析
同濟(jì)大學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2(servere acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)的受體血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2在亞洲男性肺泡細(xì)胞中高表達(dá),因此男性較女性更易被感染[4]。本研究從發(fā)病人群性別來看,144例確診病例中包括男性74例、女性70例,可見男性和女性均易被感染。重癥組男、女比例為1.7:1,可見男性患者重癥化的比例明顯高于女性。
COVID-19患者外周血WBC計(jì)數(shù)正?;蚪档?,LYMPH#減少,嚴(yán)重者外周血LYMPH#進(jìn)行性減少[5]。本研究65例重癥組患者外周血LYMPH#均明顯下降,而普通組患者外周血LYMPH#均在正常參考區(qū)間內(nèi),提示外周血LYMPH#與患者病情密切相關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn),NLR≥3.13時(shí),50%的年齡≥50歲的COVID-19患者會進(jìn)展為重癥,NLR是COVID-19患者進(jìn)展為重癥的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[6]。另外,NLR在SARSCoV-2感染的鑒別診斷中有較高的診斷性能[7]。本研究中的45例普通組患者NLR<3.0,而重癥組患者NLR>3.0,在重癥組患者中,NLR最低值為4.3,最高值為105.0,進(jìn)一步提示NLR是評價(jià)COVID-19患者進(jìn)展為重癥的重要指標(biāo)。
炎癥反應(yīng)在判斷COVID-19患者病情中起重要作用,CRP、PCT、SAA是常用的檢測感染性炎癥反應(yīng)的指標(biāo)。PCT是診斷和監(jiān)測細(xì)菌炎性疾病感染的參數(shù),可反映全身炎癥反應(yīng)的活躍程度,本研究中重癥組有46%的患者PCT升高,而普通組僅有11%的患者PCT升高。SAA是一種非特異性急性時(shí)相反應(yīng)蛋白,在疾病恢復(fù)期SAA水平持續(xù)下降,其下降速度較CRP更快[8]。本研究對COVID-19患者SAA指標(biāo)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),重癥組患者早期即有SAA升高,病情加重時(shí)進(jìn)一步升高,疾病緩解時(shí)逐漸降低。因此,SAA對COVID-19患者病情判斷具有重要意義。
WANG等[9]的研究結(jié)果表明,相較于存活COVID-19患者,死亡患者體內(nèi)DD水平不斷上升,并維持在較高水平。本研究中,普通組患者DD均在正常參考范圍內(nèi),而重癥組患者DD水平均有不同程度升高?!缎滦凸跔畈《痉窝紫嚓P(guān)靜脈血栓栓塞癥防治建議(試行)》[10]中指出,COVID-19早期DD的升高可能和炎癥反應(yīng)有關(guān),DD急劇升高,并伴有呼吸衰竭表現(xiàn),往往提示急性炎癥細(xì)胞因子風(fēng)暴導(dǎo)致的微血栓形成,提示病情進(jìn)展。
機(jī)體受SARS-CoV-2感染會促進(jìn)大量趨化因子和細(xì)胞因子的分泌,引起細(xì)胞因子風(fēng)暴。目前SARS-CoV-2感染所致的炎癥細(xì)胞因子風(fēng)暴發(fā)生過程尚不明確,其機(jī)制可能為SARS-CoV-2 RNA被固有免疫系統(tǒng)感知,啟動快速抗病毒信號級聯(lián)通路,感染病毒的上皮細(xì)胞、固有免疫細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生多種炎癥細(xì)胞因子,引起初級炎癥細(xì)胞因子(TNF-α、IL-6和IL-33等)風(fēng)暴。初級炎癥細(xì)胞因子風(fēng)暴還可以進(jìn)一步招募并激活效應(yīng)細(xì)胞及其他細(xì)胞,以消滅病毒和被病毒感染的細(xì)胞,促進(jìn)肺組織的修復(fù)。同時(shí),這些細(xì)胞分泌次級炎癥細(xì)胞因子(IFN-γ、IL-2、IL-10),繼續(xù)清除病毒、抑制炎癥、恢復(fù)受損組織的功能。HUANG等[2]發(fā)現(xiàn),COVID-19患者病情加重的重要原因之一就是炎癥因子風(fēng)暴,大量的炎癥因子被釋放導(dǎo)致過度的免疫反應(yīng),損傷肺、心臟、腎臟等器官和組織。CHEN等[11]的研究結(jié)果表明,99例COVID-19患者中,有52%的患者IL-6升高。一些重型COVID-19患者體內(nèi)產(chǎn)生了嚴(yán)重的細(xì)胞因子風(fēng)暴,其中IL-6甚至達(dá)到了413.6 pg/mL[12]。本研究中重癥組與普通組患者相比IL-6升高最明顯,其次是IL-10,而TNF-α、IFN-γ、IL-2、IL-4無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。IL-6是由活化的T細(xì)胞產(chǎn)生的淋巴因子,在人體急性炎癥反應(yīng)鏈中處于中心地位,作為主要的初級炎癥因子能誘導(dǎo)產(chǎn)生CRP和PCT等多種主要炎癥介質(zhì)。IL-10作為次級炎癥細(xì)胞因子是機(jī)體反應(yīng)性對抗炎性反應(yīng)的細(xì)胞因子,能抑制免疫應(yīng)答。本研究結(jié)果提示,IL-6和IL-10的升高水平可以反映COVID-19患者體內(nèi)炎癥反應(yīng)程度,間接反映病毒引起的機(jī)體損傷程度。
淋巴細(xì)胞是人體發(fā)揮特異性免疫功能的主要細(xì)胞,根據(jù)生物學(xué)功能和細(xì)胞表面抗原表達(dá)主要分為3個(gè)群:T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞和NK淋巴細(xì)胞。由于SARS-CoV-2會攻擊淋巴細(xì)胞,在淋巴細(xì)胞內(nèi)持續(xù)大量增殖并隨血循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn),對人體多個(gè)組織和器官造成損害,同時(shí)淋巴細(xì)胞也會被不斷消耗或裂解,而機(jī)體不能代償性地生成淋巴細(xì)胞,因此重癥患者表現(xiàn)為淋巴細(xì)胞進(jìn)行性減少。XU等[13]對COVID-19死亡患者病理解剖的分析報(bào)告指出,外周血CD4+和CD8+細(xì)胞的數(shù)量大大減少,而其狀態(tài)卻被過度激活。本研究中的重癥組和普通組患者相比,LYMPH#顯著降低,但各淋巴細(xì)胞亞群比例沒有明顯變化,表明重癥組患者體內(nèi)病毒大量復(fù)制攻擊淋巴細(xì)胞,LYMPH#減少導(dǎo)致免疫力低下,使病毒的進(jìn)一步清除更加困難。這提示COVID-19患者體內(nèi)LYMPH#可以反映機(jī)體對抗病毒的免疫能力。
重型及危重型COVID-19患者占確診患者的10%左右,許多COVID-19患者早期發(fā)病并不十分兇險(xiǎn),但后期卻很快進(jìn)入多器官功能衰竭的狀態(tài)。一旦發(fā)展為重癥,患者治療的難度大大增加。本研究發(fā)現(xiàn),重癥組患者的WBC計(jì)數(shù)、NEUT%、NLR、SAA、DD、CRP、IL-6和IL-10等各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)較普通組患者有明顯變化,這些實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)的變化有助于及早判斷病情發(fā)展趨勢,對疾病治療有較大的參考價(jià)值。