新型冠狀病毒肺炎疾病進(jìn)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)志物的應(yīng)用*

滕毅，喬卿華，仲愛(ài)芳，夏欣一(1.解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第九○二醫(yī)院檢驗(yàn)科，昆明 650032；2.解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第九八九醫(yī)院平頂山醫(yī)療區(qū)檢驗(yàn)科，河南平頂山 467000；3.解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第九○四醫(yī)院常州醫(yī)療區(qū)檢驗(yàn)科，江蘇常州213003；4.東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院全軍檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)研究所，南京 210002；5.武漢火神山醫(yī)院檢驗(yàn)科，武漢430100)

新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)為β屬的冠狀病毒，病毒顆粒在電鏡下呈圓形或橢圓形,目前研究顯示與蝙蝠SARS樣冠狀病毒同源性達(dá)85%以上。新型冠狀病毒肺炎(corona virus disease 2019，COVID-19)患者感染病毒后最常見(jiàn)的癥狀是發(fā)燒、肺部影像學(xué)異常，約11.5%患者因病重住進(jìn)重癥監(jiān)護(hù)病房，總病死率約3.7%[1]。臨床實(shí)踐發(fā)現(xiàn)部分患者病情會(huì)出現(xiàn)突然加重，給治療帶來(lái)挑戰(zhàn)。因此需要通過(guò)患者各項(xiàng)體征進(jìn)行綜合判斷，其中實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)相關(guān)指標(biāo)是綜合分析病情的重要線索。本文對(duì)COVID-19疾病進(jìn)展相關(guān)標(biāo)志物的臨床應(yīng)用進(jìn)行綜述。

1 外周血細(xì)胞

臨床研究發(fā)現(xiàn)COVID-19患者發(fā)病初期表現(xiàn)為白細(xì)胞總數(shù)正?；蚪档?，或見(jiàn)淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)減少[2]。對(duì)溫州149例COVID-19患者分析顯示，24.16%的患者白細(xì)胞減少，22.82%的患者粒細(xì)胞減少，35.57%的患者淋巴細(xì)胞減少，13.42%的患者血小板減少[3]。而對(duì)來(lái)自武漢的140例病例分析顯示，75.4%的患者淋巴細(xì)胞減少，52.9%的患者嗜酸性粒細(xì)胞減少[4]。對(duì)江蘇感染病例分析顯示,31%的患者白細(xì)胞減少，42%淋巴細(xì)胞減少[5]。而臨床大樣本病例(1 099例)分析顯示33.7%的患者白細(xì)胞減少，83.2%淋巴細(xì)胞減少，36.2%血小板減少[6]。上述結(jié)果提示，外周血細(xì)胞的變化可能受個(gè)體的免疫狀態(tài)、疾病進(jìn)展等因素影響。

研究報(bào)道，重癥患者中淋巴細(xì)胞減少的發(fā)生率(95.5%，147/154)顯著高于非重癥患者[6]。此外，對(duì)患者的外周血細(xì)胞動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)顯示，重癥患者白細(xì)胞計(jì)數(shù)僅在發(fā)病開始時(shí)顯著增加，在進(jìn)展期間未見(jiàn)顯著增加。就分類來(lái)看，中性粒細(xì)胞在發(fā)病開始時(shí)顯著增加，一直維持2周左右；重癥患者的淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)持續(xù)下降，其與輕癥患者在發(fā)病開始時(shí)即差異顯著，發(fā)病4～6 d后差異更大，而在7～15 d后重癥患者淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)逐漸升高，在發(fā)病16 d后水平與輕型患者組相當(dāng)[7]。此外，重癥患者中有較多的患者呈現(xiàn)嗜酸性粒細(xì)胞及淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)減少[3]。因此，在治療過(guò)程中當(dāng)對(duì)血細(xì)胞分類進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè)，其中白細(xì)胞、粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞及嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)是重要的疾病轉(zhuǎn)歸參考指標(biāo)。

2 急性時(shí)相反應(yīng)蛋白

對(duì)25例死亡病例分析顯示，90.5%的患者細(xì)菌感染標(biāo)志物降鈣素原(procalcitonin，PCT)水平升高，提示并發(fā)細(xì)菌感染可能加重病情，而死亡患者C反應(yīng)蛋白(CRP)和血清淀粉樣蛋白A(serum amyloid A,SAA)升高的比例分別為85%和100%，提示COVID-19死亡患者存在嚴(yán)重的炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)[8]。大樣本的臨床分析顯示，COVID-19患者中CRP升高者占60.7%，而在重癥患者中為81.5%，在非重癥患者為56.4%；還發(fā)現(xiàn)5.5%的COVID-19患者PCT升高，而重癥患者中PCT升高比例為13.7%，輕癥患者為5.5%[6]，提示該指標(biāo)與患者病情相關(guān)，以上結(jié)果與其他文獻(xiàn)報(bào)道的結(jié)論相一致[3]。臨床研究還報(bào)道，患者的SAA水平顯著高于對(duì)照組，且重癥患者的SAA水平顯著高于非重癥患者[9]。而目前SAA并未在國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室普遍開展。此外，D-二聚體在患者中顯著升高[6]，且與重癥患者的病情顯著相關(guān)[3]，因此PCT、CRP及D-二聚體等指標(biāo)被相關(guān)指南推薦用于COVID-19的診療[2]。

3 淋巴細(xì)胞分類檢測(cè)

淋巴細(xì)胞分為多個(gè)亞群，臨床常規(guī)采用流式細(xì)胞術(shù)開展淋巴細(xì)胞T、B、NK分群來(lái)對(duì)疾病的嚴(yán)重程度、療效及轉(zhuǎn)歸進(jìn)行綜合判斷。COVID-19重癥患者CD3+T細(xì)胞、CD4+和CD8+T細(xì)胞亞群持續(xù)下降，發(fā)病4～6 d后細(xì)胞計(jì)數(shù)最低；在發(fā)病開始時(shí)以及發(fā)病7～9 d后重癥患者與輕型患者的CD3+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞計(jì)數(shù)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，重癥患者CD3+T淋巴細(xì)胞在治療有效后會(huì)逐漸恢復(fù)至正常水平，提示中性粒細(xì)胞與CD8+T細(xì)胞計(jì)數(shù)比值及與淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)比值(NLR)可作為COVID-19輕癥患者向重癥發(fā)展的預(yù)測(cè)指標(biāo)[7]。因此，患者外周血淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)、CD4+及CD8+T細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞進(jìn)行性降低預(yù)示病情惡化[2]。

此外，COVID-19患者遺體解剖研究發(fā)現(xiàn)，患者外周血CD4+和CD8+細(xì)胞的數(shù)量大大減少，促炎性的CCR4+CCR6+TH17細(xì)胞增加且CD8+T細(xì)胞有高濃度的細(xì)胞毒性顆粒，提示T細(xì)胞的過(guò)度激活是導(dǎo)致這名患者嚴(yán)重免疫損傷、炎性反應(yīng)水平高及細(xì)胞免疫功能受損乃至重癥發(fā)生的重要原因。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)COVID-19患者的T淋巴細(xì)胞百分比和絕對(duì)計(jì)數(shù)，能輔助臨床了解細(xì)胞免疫功能，從而指導(dǎo)臨床治療，評(píng)估患者轉(zhuǎn)歸。

4 細(xì)胞因子分析

機(jī)體在感染病毒后免疫細(xì)胞產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)而釋放細(xì)胞因子，發(fā)揮免疫功能，但因體內(nèi)細(xì)胞因子含量通常較低，因此需要較為靈敏的實(shí)驗(yàn)方法才能實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，如基于免疫的化學(xué)發(fā)光檢測(cè)平臺(tái)、基于流式細(xì)胞的微球捕獲芯片技術(shù)。

病毒進(jìn)入機(jī)體后激活免疫細(xì)胞(如巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞)，進(jìn)而分泌多種細(xì)胞因子和趨化因子(Ⅰ型和Ⅲ型干擾素、IL-1β、IL-18、TNF-α、IL-6、IL-8、MCP-1等)，引起“初級(jí)細(xì)胞因子”效應(yīng)并形成細(xì)胞因子風(fēng)暴，可迅速引起單器官或多器官功能衰竭(肺、肝、腎及心臟等均可累及)并導(dǎo)致重癥的發(fā)生，被認(rèn)為是COVID-19患者死亡的重要原因。研究顯示，COVID-19患者出現(xiàn)外周血淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)下降及血清炎性細(xì)胞因子水平升高[10-11]，重癥患者的細(xì)胞因子水平明顯高于普通患者[12]。大樣本的臨床研究發(fā)現(xiàn)重癥患者CD4+T和CD8+T水平低，而IL-6水平較高，表明T細(xì)胞亞群和細(xì)胞因子可作為預(yù)測(cè)病情指標(biāo)[6]。對(duì)患者的細(xì)胞因子動(dòng)態(tài)觀察顯示，重癥患者的IL-6和IL-10水平均持續(xù)升高，在發(fā)病16 d后下降[7]。鑒于此，IL-6抗體治療取得積極進(jìn)展，“托珠單抗+常規(guī)治療”治療方案被推薦使用[2]。

5 SARS-CoV-2感染主要累及器官功能相關(guān)標(biāo)志物

SARS-CoV-2感染引起的細(xì)胞因子風(fēng)暴可致急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)、全身的炎癥反應(yīng)，誘發(fā)機(jī)體缺氧，導(dǎo)致更多細(xì)胞損傷、壞死，如此惡性循環(huán)，不僅引起肺損傷，也可引起肝臟、心肌、腎臟等多器官損傷。研究顯示，器官功能受損主要有ARDS(67%)、急性腎損傷(29%)、心臟損傷(23%)、肝功能障礙(29%)[13]。引起肝臟損傷的原因主要包括免疫損傷、藥物、炎癥及缺血缺氧再灌注損傷[14]。

在重癥患者中，肝臟損傷的相關(guān)指標(biāo)肝細(xì)胞酶類、乳酸脫氫酶(LDH)、肌酶和肌紅蛋白增高，危重者可見(jiàn)肌鈣蛋白增高[2]。研究顯示，輕癥患者肝功能損傷不明顯，重癥患者以丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、LDH輕度升高為主，COVID-19患者膽管損傷的標(biāo)志物堿性磷酸酶(ALP)、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶(GGT)升高幅度不大[14]。重癥監(jiān)護(hù)病房患者的肝功能指標(biāo)ALT、AST、總膽紅素(T-Bil)、LDH、凝血酶原時(shí)間(PT)明顯高于非重癥監(jiān)護(hù)病房患者[7]。

病毒感染累及心臟并造成損傷亦是臨床治療的難點(diǎn)所在[15]，心臟功能損傷是救治困難并最終造成患者死亡的直接原因[16]。因此，心肌肌鈣蛋白(cTn)和肌紅蛋白(MYO)作為 COVID-19患者心臟損傷指標(biāo)，需要密切監(jiān)測(cè)[2]。此外，研究顯示心衰相關(guān)指標(biāo)N末端B型鈉尿肽前體(NT-proBNP)在重癥COVID-19患者中可以作為死亡的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[17]。

COVID-19患者腎功能往往會(huì)受到影響，病毒入侵誘發(fā)的炎癥反應(yīng)和病毒直接攻擊腎臟均可引起腎臟損傷，臨床證據(jù)也表明腎臟損傷廣泛存在[12]，血肌酐或尿素氮升高、蛋白尿、血尿均是住院患者死亡的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[18]。

6 COVID-19的應(yīng)急實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐

火神山醫(yī)院檢驗(yàn)科作為武漢疫區(qū)防控疫情的關(guān)鍵部門，在條件逐漸具備的情況下，完成了應(yīng)急化建設(shè)、規(guī)范化建設(shè)和拓展化建設(shè)的有序轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)能力強(qiáng)、檢測(cè)效率快及檢測(cè)質(zhì)量高的總體目標(biāo)。在應(yīng)急狀態(tài)下，檢驗(yàn)科迅速完成了儀器設(shè)備安裝調(diào)試、人員培訓(xùn)、信息系統(tǒng)建設(shè)，臨床檢驗(yàn)項(xiàng)目分3個(gè)階段逐步開展。首期開展了血細(xì)胞分析、臨床生化檢測(cè)、免疫學(xué)檢測(cè)及輸血相關(guān)檢驗(yàn)的項(xiàng)目，二期主要開展了SARS-CoV-2核酸檢測(cè)、病原體的免疫學(xué)檢測(cè)、細(xì)胞因子檢測(cè)、流式細(xì)胞分析、微生物的快速診斷等技術(shù)，三期主要圍繞臨床治療開展特異性的診斷項(xiàng)目，如抗體分型及定量分析、多種病原核酸檢測(cè)等。

針對(duì)火神山醫(yī)院收治患者的病情特征，檢驗(yàn)科對(duì)于重癥患者的病情進(jìn)展及轉(zhuǎn)歸開展了多項(xiàng)檢測(cè)，如PCT、D-二聚體、流式細(xì)胞CBA法檢測(cè)包括IL-6在內(nèi)的多個(gè)細(xì)胞因子及淋巴細(xì)胞亞群精細(xì)分析、SARS-CoV-2抗體分型及定量分析、呼吸道病原體核酸檢測(cè)、SARS-CoV-2核酸的數(shù)字PCR檢測(cè)、宏基因組測(cè)序等，共檢測(cè)各類標(biāo)本6萬(wàn)余份，這些臨床檢驗(yàn)項(xiàng)目及新技術(shù)的開展為臨床的病情判斷及新指標(biāo)的發(fā)現(xiàn)發(fā)揮重要的作用，為臨床及相關(guān)研究提供數(shù)據(jù)支撐。

7 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，SARS-CoV-2感染引起肺炎等并發(fā)癥，病原體感染的致病機(jī)理尚不明確，而臨床治療也在臨床實(shí)踐中不斷增強(qiáng)認(rèn)識(shí)，相關(guān)的診療方案不斷得到總結(jié)更新。對(duì)疾病的進(jìn)程及轉(zhuǎn)歸可以借助實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)進(jìn)行早期預(yù)測(cè)，其中炎癥相關(guān)指標(biāo)是重要的疾病轉(zhuǎn)歸的信號(hào)，而患者隨著病程及疾病的進(jìn)展相關(guān)指標(biāo)會(huì)動(dòng)態(tài)變化，因此臨床應(yīng)用時(shí)應(yīng)當(dāng)依據(jù)患者的臨床表現(xiàn)進(jìn)行綜合判斷。