新型冠狀病毒肺炎患者實驗室檢測指標與免疫學特征分析

董艷迎 李妙羨 朱建宏 孟昊 劉海龍 張華 高寧 張磊 黨雙鎖 耿燕

新型冠狀病毒肺炎，正式名稱為2019 冠狀病毒?。╟oronavirus disease 2019，COVID-19）是由新型冠狀病毒，即嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2）感染引起的急性感染性肺炎，主要臨床表現(xiàn)為發(fā)熱、乏力、干咳，部分患者可發(fā)展為嚴重的急性呼吸窘迫綜合癥、膿毒癥休克及多器官功能衰竭等［1-2］。截止到2020年4月12日，全球范圍內(nèi)共有1 696 588 例確診感染SARS-CoV-2，死亡人數(shù)105 952 例，其中中國感染人數(shù)83 482例，死亡人數(shù)3 349 例，其中危重型病例病死率極高［3］。目前對于SARS-CoV-2 導致的新型冠狀病毒肺炎致病機制尚未完全闡明。但越來越多的證據(jù)支持SARS-CoV-2 致病是免疫介導的病理反應。免疫細胞功能紊亂和過度激活的炎癥反應引起的細胞因子風暴可能是造成多器官損傷的主要原因［4-6］。本研究對6 例新型冠狀病毒肺炎患者的實驗室檢測數(shù)據(jù)進行回顧性研究，分析其免疫功能指標T 淋巴細胞亞群及多種細胞因子的變化規(guī)律，將有助于進一步探索COVID-19 致病機制，為臨床開展COVID-19 早期預警和病情判斷提供潛在的分子標志物。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取2020年1月至2020年3月在本院住院的6 例新型冠狀病毒肺炎患者。選取本院健康體檢者10 例為正常對照。6 例COVID-19 患者男性3例，女性3 例，年齡為（51.17±13.78）歲；10 例健康對照患者男性、女性各5 例，年齡為（49.7±11.61）歲，COVID-19 病例組與正常對照組間年齡、性別比例均無統(tǒng)計學差異（P＞0.05）。所有新型冠狀病毒肺炎確診病例診斷標準均依據(jù)國家衛(wèi)生健康委員會辦公廳同期發(fā)布的“新型冠狀病毒肺炎診療方案”［7］。本研究所涉及研究對象均已出院，主要利用患者的病例資料進行回顧性分析，未對研究對象進行干預行為，未涉及和侵犯患者的個人隱私和權益。

1.2 方法

通過本院電子病例系統(tǒng)提取患者性別、年齡、流行病學史及診斷等資料。通過實驗室信息系統(tǒng)提取患者實驗室檢查結(jié)果的原始資料，主要觀察指標包括：血常規(guī)、凝血、心臟肝腎功能、血細胞沉降率、C 反應蛋白和降鈣素原等檢查指標。COVID-19 患者免疫功能的評估包括利用Beckman coulter 流式細胞儀檢測患者T 淋巴細胞亞群及利用西門子Immulite 1000 化學發(fā)光儀檢測患者多種炎癥因子的變化。所有實驗室數(shù)據(jù)采集當日各項目室內(nèi)質(zhì)控均在控。

1.3 統(tǒng)計學處理

采用Graphpad Prism 7 軟件進行統(tǒng)計分析。對符合正態(tài)分布的計量資料以（）表示，兩組間差異分析采用兩組獨立樣本資料t檢驗；對不符合正態(tài)分布的計量資料以四分位間距表示，兩組間差異分析采用兩獨立樣本資料秩和檢驗；計數(shù)資料用n（%）表示，用χ2檢驗。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 新型冠狀病毒肺炎患者實驗室檢測結(jié)果分析

新型冠狀病毒肺炎患者淋巴細胞計數(shù)較正常對照組顯著下降（P＜0.05）。COVID-19 患者ESR、FIB、D-D、肝功能檢驗指標ALT 和AST、腎功能檢測指標CysC 和急性心肌損傷標志物LDH、HBDH均較正常對照組顯著增高（P＜0.05）。COVID-19 患者PCT 正常，CRP 較正常對照組顯著增高（P＜0.05）（表1）。

2.2 新型冠狀病毒肺炎患者免疫功能指標檢測結(jié)果分析

T 淋巴細胞亞群計數(shù)檢測結(jié)果顯示CD3+T、CD4+T 及CD8+T 淋巴細胞計數(shù)較正常對照組明顯降低（P＜0.05）。COVID-19 患者CD4+/CD8+T 淋巴細胞比值與正常對照組比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。細胞因子檢測結(jié)果顯示COVID-19 患者炎癥因子IL-2R、IL-6、IL-8、IL-10 和TNF-α 均較正常對照組顯著增高（P＜0.05）（圖1和圖2）。

表1 新型冠狀病毒肺炎患者實驗室檢測結(jié)果［（±s），四分位間距］Table 1 Laboratory data of COVID-19 patients［（±s），四分位間距］

表1 新型冠狀病毒肺炎患者實驗室檢測結(jié)果［（±s），四分位間距］Table 1 Laboratory data of COVID-19 patients［（±s），四分位間距］

注：正常對照&COVID-19 患者間比較：aP＜0.05；bP＜0.01；cP＜0.001；dP＜0.000 1；1統(tǒng)計值為Mann-Whitney U 值。

項目白細胞計數(shù)（WBC，×109/L）中性粒細胞計數(shù)（NEUT#，×109/L）淋巴細胞計數(shù)（LYMP#，×109/L）紅細胞沉降率（ESR，mm/h）纖維蛋白原（FIB，mg/dL）D-二聚體（D-D，μg/L）谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT，IU/L）谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST，IU/L）尿素（UREA，mmol/L）血肌酐（CREA，μmol/L）胱抑素C（CysC，mg/L）乳酸脫氫酶（LDH，IU/L）羥丁酸脫氫酶（HBDH，IU/mL）降鈣素原（PCT，ng/mL）C-反應蛋白（CRP，mg/L）正常對照（n=10）5.72±0.93 3.35±0.78 1.81±0.42 5.70±3.20 247.44±49.33 100～150 10～23.25 21.1±4.41 5.04±1.41 56.24±11.44 0.804±0.11 175.3±31.23 117.1±26.74 0.05～0.07 3.14～3.57 COVID-19 患者（n=6）7.45±4.79 4.97±3.23 0.84±0.46d 46.5±12.34d 441.2±104.9c 412.5～5970c 56.67±51.88a 51.33±32.71a 4.85±2.62 46.53±18.18 1.09±0.37a 310±190.8a 200.2±117.8a 0.08～0.24 47.84±38.72b t/Mann-Whitney U 1.14 1.55 4.29 10.12 4.86 01 2.31 2.95 0.15 1.32 2.30 2.23 2.19 4.51 7.51 P 值0.28 0.14 0.0008 0.0008 0.0003 0.0004 0.037 0.011 0.88 0.21 0.038 0.04 0.046 0.003 0.0096

3 討論

COVID-19 患者發(fā)病早期外周血白細胞總數(shù)正常，淋巴細胞計數(shù)減少，其降低程度提示COVID-19患者免疫功能低下。凝血功能指標FIB 和D-二聚體增高，有研究表明危重型COVID-19 患者體內(nèi)存在高凝狀態(tài)，抗磷脂抗體可加重患者的凝血異常，增高患者血栓發(fā)生風險［8-9］，白細胞及凝血系統(tǒng)的改變對新型冠狀病毒肺炎的診斷及病情判斷具有一定的參考價值［10］。根據(jù)目前的尸檢和穿刺組織病理檢查結(jié)果顯示COVID-19 患者存在廣泛的多器官損傷，包括肺臟、脾臟、心臟、血管、肝臟、膽囊、腎臟表現(xiàn)出不同程度的實變［11］。本研究中COVID-19 患者與對照組相比，心、肝及腎功能損傷指標均有不同程度的增高?；颊逤RP 和ESR 升高，PCT 正常提示新冠病毒感染后COVID-19 患者體內(nèi)存在急性炎癥反應，這些常規(guī)炎癥指標的升高程度反映炎癥組織的大小及疾病的活動性，持續(xù)的升高提示病情加重、治療失敗和預后差。

機體感染新冠病毒后，固有免疫在早期抗感染免疫中發(fā)揮著重要作用，這也是輕癥患者能夠痊愈的主要原因。T 淋巴細胞是參與機體細胞免疫應答的主要細胞，細胞毒性T 細胞（CD8+T 細胞）在抗病毒感染免疫及免疫病理損傷中起重要作用，輔助型T 細胞（CD4+T 細胞）在免疫調(diào)節(jié)功能中起重要作用，當不同T 淋巴細胞亞群的數(shù)量和功能發(fā)生異常時，機體可發(fā)生免疫功能紊亂而導致一系列病理變化［4，12，13］。在我們的分析中發(fā)現(xiàn)COVID-19 患者CD4+T 和CD8+T 淋巴細胞均顯著降低，提示機體感染新冠病毒后，免疫功能處于低下及抑制狀態(tài)。COVID-19 患者體內(nèi)IL-2R、IL-6、IL-8、IL-10 和TNF-α 水平較對照組顯著增高，是新冠肺炎患者病情加重及預后不良的重要指標。新冠病毒感染后，引起機體免疫應答的同時，也活化了各種細胞信號，導致炎癥因子大量釋放，引起細胞因子風暴。炎癥因子的釋放是一種應激反應，一方面有利于病毒清除，然而失控的炎癥反應和免疫紊亂會引起多器官免疫病理損傷［14］。IL-6 受體抑制劑托珠單抗抑制COVID-19 患者炎癥因子風暴已在新冠肺炎的臨床治療中得到大力推廣，進一步證實細胞因子風暴是重癥新冠肺炎一個重要的致病因素［15］。由于本研究為單中心研究，樣本數(shù)量的限制可能會導致結(jié)果的偏倚，后續(xù)需進行更大規(guī)模的多中心研究佐證我們的結(jié)果是非常必要的。

新型冠狀病毒感染的發(fā)病機制是一個多因素的復雜過程。T 淋巴細胞的進行性下降和細胞因子風暴的出現(xiàn)是COVID-19 患者重要的免疫學特征，動態(tài)觀察COVID-19 患者各項實驗室及免疫功能指標對評估機體免疫狀態(tài)、早期識別機體炎癥狀態(tài)及監(jiān)測療效均具有重要意義。