IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA在新型冠狀病毒肺炎患者中的水平變化及臨床意義*

龐 科，黃澄澄△，高紅麗，鄒凡文，李 杰，龍曉莉

重慶醫(yī)科大學(xué)附屬永川醫(yī)院：1.老年病科；2.超聲科；3.腎病風(fēng)濕科，重慶 402160

新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)傳染性強(qiáng)，人群普遍易感，發(fā)病率高。對于新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)，臨床目前尚無特效治療藥物，雖然重型或危重型患者所占比例不高，但患者發(fā)展至重型或危重型后病死率高，治療難度大，早期識別患者，及時(shí)預(yù)防患者由普通型轉(zhuǎn)成重型或危重型具有重要意義。有研究表明，細(xì)胞因子風(fēng)暴可能是導(dǎo)致COVID-19患者肺部嚴(yán)重受損的原因[1]。本研究檢測了COVID-19患者外周血中炎癥因子，包括干擾素γ(IFN-γ)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白細(xì)胞介素(IL)-6、血清淀粉樣蛋白A(SAA)水平，了解COVID-19患者體內(nèi)炎癥情況，并判斷其是否與患者病情嚴(yán)重程度相關(guān)。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2020年1月22日至3月20日本院隔離病房收治的81例COVID-19患者為研究對象，其中普通型50例(普通組)，重型31例(重型組)?；颊呔稀缎滦凸跔畈《痉窝自\療方案(試行第六版)》中的COVID-19診斷標(biāo)準(zhǔn)[2]。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)有慢性支氣管炎病史或近期有上呼吸道感染者；(2)有嚴(yán)重呼吸系統(tǒng)疾病(慢性阻塞性肺疾病、肺腫瘤、肺結(jié)核、塵肺、肺膿腫、支氣管擴(kuò)張、支氣管哮喘、嗜酸性粒細(xì)胞性支氣管炎或上氣道咳嗽綜合征等)；(3)重癥肺炎需要機(jī)械通氣者；(4)合并心、腦、肺等器官嚴(yán)重原發(fā)性疾病，以及精神疾病患者；(5)妊娠、哺乳期女性。選取同期在本院就診的流行性感冒(簡稱流感)患者32例為普通流感組，診斷依據(jù)為《流行性感冒診療方案(2018年版修訂版)》[3]：(1)發(fā)生在流感流行時(shí)期；(2)以發(fā)熱、頭痛、肌肉疼痛和全身不適為主要臨床表現(xiàn)，體溫最高可達(dá)40 ℃，常伴有畏寒、咽喉痛、干咳、乏力、食欲減退等。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并肺部感染；(2)已使用過抗流感藥物；(3)伴有心、腦、肺及多器官功能衰竭；(4)妊娠或哺乳期女性；(5)發(fā)病前14 d內(nèi)曾到過武漢市及其周邊地區(qū)，或來自有COVID-19病例報(bào)告社區(qū)的發(fā)熱或有呼吸道癥狀的患者；(6)與SARS-CoV-2感染者有接觸史。普通流感組、普通組、重型組研究對象性別、年齡等一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。見表1。

表1 各組患者一般資料對比

1.2方法 抽取每例患者入院當(dāng)天、入院后第3天、入院后第7天、入院后第10天的清晨空腹靜脈血5～10 mL，經(jīng)離心機(jī)離心后取上層血清備用。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)檢測SAA水平，同時(shí)采用電化學(xué)發(fā)光法檢測IL-6、IFN-γ、TNF-α水平。

2 結(jié) 果

2.1各組入院時(shí)IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平比較 重型組入院時(shí)IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平明顯高于普通組及普通流感組入院時(shí)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。普通組入院時(shí)IFN-γ、TNF-α、IL-6水平與普通流感組入院時(shí)對比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。普通組入院時(shí)SAA水平與普通流感組入院時(shí)對比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表2。

表2 各組入院時(shí)IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平比較

2.2普通組和重型組不同入院時(shí)間IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平比較 普通組入院后第3、7、10天IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平高于入院時(shí)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；入院后第3、7天IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平高于入院后第10天，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。重型組入院后第3、7天IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平高于入院時(shí)和入院后第10天，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；入院后第10天IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平低于入院時(shí)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表3。

表3 普通組和重型組不同入院時(shí)間IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平比較

2.3IFN-γ、TNF-α、IL-6、SAA與COVID-19病情嚴(yán)重程度的相關(guān)性分析 相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，COVID-19病情嚴(yán)重程度與患者入院時(shí)INF-γ、TNF-α、IL-6、SAA水平呈正相關(guān)(r=0.28、0.47、0.41、0.37，P<0.05)。

2.4SAA診斷COVID-19的ROC曲線分析 ROC曲線分析結(jié)果顯示，SAA診斷COVID-19的曲線下面積為0.925，其靈敏度和特異度分別為88.2%和84.4%，最佳臨界值為17.0 mg/L。

3 討 論

細(xì)胞因子風(fēng)暴被認(rèn)為是免疫系統(tǒng)對新出現(xiàn)的、高致病的病原體產(chǎn)生的過激反應(yīng)，機(jī)體免疫反應(yīng)失調(diào)，使促炎因子及趨化因子異常升高，最終導(dǎo)致機(jī)體受損[4]。

SARS-CoV-2與嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒(SARS-CoV)及中東呼吸綜合征冠狀病毒(MERS-CoV)均為β屬冠狀病毒。既往研究報(bào)道，SARS-CoV及MERS-CoV表面的刺突蛋白與血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2(ACE2)結(jié)合，進(jìn)入人體細(xì)胞內(nèi)后開始進(jìn)行病毒復(fù)制，感染細(xì)胞分泌少量IFN，趨化巨噬細(xì)胞至病變部位，活化后的巨噬細(xì)胞釋放大量TNF-α、IL-12等進(jìn)一步刺激免疫相關(guān)細(xì)胞釋放更多的炎癥因子，如IFN-γ、IL-6等，SARS-CoV-2的感染途徑可能與SARS-CoV及MERS-CoV相似[5]。

TNF-α是一種單核因子，主要由活化的巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞、NK細(xì)胞、肺上皮細(xì)胞和其他單核細(xì)胞產(chǎn)生，它是炎性反應(yīng)中最早出現(xiàn)的因子，也是細(xì)胞因子風(fēng)暴的核心因子。而IFN-γ是一種促炎因子，主要由活化T細(xì)胞、NK細(xì)胞產(chǎn)生，其主要功能是激活巨噬細(xì)胞、抗病毒、誘導(dǎo)Th1細(xì)胞分化、抑制Th2細(xì)胞分化[5]。IL-6作為另一種重要的炎癥因子，可誘導(dǎo)SAA產(chǎn)生[6]，同時(shí)刺激內(nèi)皮細(xì)胞和白細(xì)胞釋放一氧化氮或氧自由基等，導(dǎo)致肺組織損傷。國內(nèi)有學(xué)者利用IL-6R托珠單克隆抗體治療COVID-19取得了一定療效[7]。本研究結(jié)果顯示，重型組IFN-γ、TNF-α和IL-6水平明顯高于普通流感組及普通組。HUANG等[1]發(fā)現(xiàn)COVID-19患者病情嚴(yán)重程度與細(xì)胞因子風(fēng)暴有關(guān)。進(jìn)一步對上述指標(biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，重型組與普通組在入院后第3、7天IFN-γ、TNF-α、IL-6、SAA水平明顯升高，此后隨著病情好轉(zhuǎn)，入院后第10天IFN-γ、TNF-α、IL-6、SAA水平逐漸下降。COVID-19患者病情嚴(yán)重程度與IFN-γ、TNF-α和IL-6、SAA水平呈正相關(guān)，表明COVID-19患者病情加重可能與炎癥因子過度釋放有關(guān)。大量的促炎因子可導(dǎo)致炎癥細(xì)胞的聚集，凋亡基因表達(dá)增加，免疫細(xì)胞(如T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞及中性粒細(xì)胞)大量浸潤，免疫調(diào)控失衡，并發(fā)組織損傷，并出現(xiàn)嚴(yán)重的病理變化，如彌漫性肺泡損傷、透明膜形成、纖維蛋白滲出和纖維化；此外，炎癥因子及趨化因子會(huì)溢出進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，導(dǎo)致系統(tǒng)性的細(xì)胞因子風(fēng)暴，導(dǎo)致多器官功能障礙[8]。

SAA基因包括SAA1、SAA2、SAA3、SAA4，其中SAA1和SAA2基因啟動(dòng)子區(qū)域含有核因子(NF)-κB和IL-6轉(zhuǎn)錄因子識別序列，能夠被IL-1β、IL-6和TNF-α誘導(dǎo)激活編碼急性期SAA，這種蛋白與早期的炎癥與感染相關(guān)，也是臨床上主要檢測的SAA[9]。SAA是一種保守的急性時(shí)相蛋白，由肝臟分泌，屬于載脂蛋白家族成員，具有促炎活性、誘導(dǎo)趨化因子、誘導(dǎo)新生血管形成、增強(qiáng)細(xì)菌吞噬等作用[10-11]。SAA主要在肝臟及肺組織中生成，目前研究最多的就是其在肺部感染中的診斷及預(yù)后評估價(jià)值。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，SAA在病毒和細(xì)菌感染中水平均升高，且不受糖皮質(zhì)激素影響，可能是反映感染更敏感的標(biāo)志物[12]。TODOROV等[13]也認(rèn)為，較高水平的SAA對病毒感染的早期診斷、病情嚴(yán)重程度、治療效果、早期恢復(fù)和預(yù)后等具有指示意義。本研究發(fā)現(xiàn)，COVID-19患者SAA水平明顯高于流感患者，且重型COVID-19患者高于普通型患者，提示SAA能用于判斷COVID-19病情是否加重。經(jīng)ROC曲線分析，發(fā)現(xiàn)SAA可作為診斷COVID-19的指標(biāo)。

綜上所述，在排除細(xì)菌感染的情況下，用SAA鑒別流感和COVID-19有一定參考價(jià)值。COVID-19重型患者肺部損傷重，體內(nèi)炎癥因子表達(dá)增加，COVID-19患者病情加重可能與細(xì)胞因子風(fēng)暴形成有關(guān)，故監(jiān)測IFN-γ、TNF-α、IL-6水平變化可為COVID-19病情進(jìn)展提供依據(jù)。在治療方案中，除了抗病毒、呼吸支持、營養(yǎng)支持等療法外，對抗細(xì)胞因子風(fēng)暴，降低IFN-γ、TNF-α、IL-6等細(xì)胞因子表達(dá)是治療該病的方法之一。