新型冠状病毒的眼睛侵入途径与眼科防护重点△

季樱红 孙杨 卢奕

(复旦大学附属眼耳鼻喉科医院眼科 国家卫生健康委员会近视眼重点实验室 中国医学科学院近视眼重点实验室 上海市视觉损害与重建重点实验室 上海 200031)

自2019年12月以来，新型冠状病毒 (2019 novel corona virus,2019-nCoV)感染患者在武汉出现，并在全国范围内暴发[1-2]。早期被称为新型冠状病毒肺炎(novel coronavirus pneumonia,NCP)。2020年2月11日，国际病毒分类委员会(International Committee on Taxonomy of Viruses,ICTV)将2019-nCoV命名为严重急性呼吸综合征冠状病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2)，认为2019-nCoV并非新的病毒，而是SARS-CoV的姊妹病毒[3]，但目前尚未公认。世界卫生组织(WHO)将由其导致的疾病命名为COVID-19 (coronavirus disease 2019)[4]，COVID-19作为呼吸道传染病，已被纳入《中华人民共和国传染病防治法》规定的乙类传染病，按甲类传染病管理。该病毒并不仅仅引起肺炎，还会累及全身多个器官，包括肠道、心脏等。COVID-19的出现不仅对患者的生命造成威胁，还对社会发展产生重要影响。目前大部分研究侧重于全身重要脏器的诊治以及生命的抢救，而对眼睛关注度尚低[5]，尤其是眼部的侵入途径或机制，眼部症状以及眼科防护等。

1 COVID-19的传染性和发病机制

1.1 COVID-19的感染人数 截至2020年3月10日24时，全国已有确诊人数80 778，疑似人数285，死亡人数3 158；超过3 387例医务人员感染新冠肺炎病例；至少35名医务人员不幸牺牲，包括3名眼科医师。COVID-19的医源性传播和院内感染不容忽视，在138个病例的临床研究中，41.3%的患者为院内感染，29%为医护人员[6]。目前推测2019-nCoV 的基本传染数(basic reproductive number)R0为2～3.5，其传染力高于SARS-CoV[7]，可能与其结合受体血管紧张素转化酶2(angiotensin converting enzyme-2，ACE2)的能力高于SARS-CoV有关[8]。COVID-19的伤害远远超过SARS和中东呼吸综合征(middle east respiratory syndrome，MERS)，截至北京时间3月10日12时，除中国外，100多个国家和地区累计确诊33 422例COVID-19，累计死亡878例，全球确诊病例逾11万。SARS发生于2003年，是21世纪以来第1次传染病大流行，共8 000多人患病，26个国家774人死亡。MERS冠状病毒(MERS-CoV)于2012年被分离，迄今WHO接到的患病情况报告超过2 400多人，死亡人数超过850人。

1.2 2019-nCoV 特点及发病机制 冠状病毒是一类具有包膜的正链RNA病毒，分为α，β，γ,δ 4个种属，其中α，β已知可感染人类[9]。除2019-nCoV 外，目前发现6种可感染人类的冠状病毒包括HCoV-229E、HCoV-NL63、HCoV-OC43、HCoV-HKU1、SARS-CoV和MERS-CoV。前4种致病性低，引起普通感冒症状，后2种可表现为重症肺炎和急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)。2019-nCoV 属β冠状病毒属，与SARS-CoV在基因组上有79.5%同源性，与中华菊头蝠中的蝙蝠冠状病毒BatCoV RaTG13一致性达到96.2%，菊头蝠可能是其自然宿主[10]。2019-nCoV 的中间宿主可能是穿山甲，而最终传播给人类的病毒可能是蝙蝠和穿山甲病毒重组形成[11-12]。

与SARS-Cov一样，2019-nCoV 的刺突(spike)蛋白(S蛋白)包含一个与ACE2蛋白有着高亲和性的受体结合区域(receptor binding domain，RBD)。ACE2是2种病毒的功能性受体[10]，但2019-nCoV 结合ACE2的能力远高于SARS-Cov[8]，这可能导致前者比后者传染性更强。ACE2蛋白在肺泡上皮细胞和肠上皮细胞表面高表达，并且广泛存在于器官的动静脉内皮细胞和动脉平滑肌细胞中[13]，并在肾脏、心脏、食管和膀胱等部位也有发现[14]。

2 2019-nCoV 与眼

2.1 眼部2019-nCoV受体ACE2 2019-nCoV 和SARS-CoV都是通过人体细胞表面的ACE2进入人体细胞(图1)，所以原则上表达ACE2的组织会被2019-nCoV 侵入，不表达ACE2的组织则无法被侵入。眼睛中存在局部眼球肾素血管紧张素系统(renin-angiotensin system，RAS)[15]。到目前为止，包括2个主轴：ACE1-Ang Ⅱ-AT1R和ACE2-Ang(1-7)-MasR(图2)在内的RAS所有中心成分已在不同物种的不同眼睛结构中被鉴定出来[16-18]。国外Holappa等[19]发现在房水中检测出了ACE2和Ang(1-7)。关于ACE2-Ang(1-7)-MasR主轴通路上，研究显示角膜上有MasR表达，睫状体和小梁网有Ang(1-7)和MasR两者的表达[15]。这些研究提示眼部存在ACE2，且眼表可能存在ACE2。

图1 SARS-CoV侵入细胞机制

图2 RAS 2个主轴ACE1-Ang Ⅱ-AT1R和ACE2-Ang(1-7)-MasR

国内柳林等[20-21]研究提示人角膜、结膜组织及细胞中存在ACE2的表达，但表达量较心肺组织少，且体外研究中发现人结膜和角膜上皮细胞与SARS-CoV的S蛋白结合的能力较弱。谢立信等[22]也初步研究显示人结膜上皮ACE2表达丰度高于角膜上皮，由于2019-nCoV 结合ACE2的能力远高于SARS-Cov，2019-nCoV 通过结膜传染的可能性理论上是存在的。因此建议对有限的COVID-19尸体解剖的同时增加对眼部的病理分析，尤其是可能接触到病毒的结膜、角膜和泪道等上皮组织。

2.2 2019-nCoV 眼部侵入途径 国家赴武汉专家组成员王广发[23]提及2019-nCoV 可以首发局部结膜炎。鉴于他的亲身经历，与患者近距离接触时佩戴了N95口罩，没有配备防护眼镜。他最早的症状是左下眼睑的轻微结膜炎，2～3 h后出现了卡他症状和发热，确诊为2019-nCoV感染。提示2019-nCoV 通过眼部造成感染的可能性以及做好眼部防护的必要性[5]。

呼吸道病毒中引起角、结膜炎以腺病毒最常见，流感病毒也可引起结膜炎[24]。MERS-CoV和SARS-CoV均无眼部受累的报道[25-26]，尽管反转录聚合酶链反应(RT-PCR)检查证实了SARS-CoV感染患者的泪液中存在该病毒，3/36患者阳性，研究中病例发病都在9 d内[27]。某些冠状病毒偶尔会引发结膜炎，人类冠状病毒NL63(HCoV-NL63)最初是在一名患有细支气管炎和结膜炎的婴儿身上发现的[28]。在随后28例确诊为HCoV-NL63感染的儿童中，17%患有结膜炎[29]。当眼暴露于病毒时会被结膜、巩膜和(或)角膜组织所吸收，也可通过泪道、鼻泪管部分流入鼻咽腔。鼻泪管是连接眼和呼吸组织的解剖学桥梁，使病毒从眼组织向呼吸道组织引流[30]。眼部传染途径虽不明确，但仍存在飞溅物(如血液飞溅物，插管时飞溅物等)和飞沫传播(打喷嚏或者咳嗽)，以及接触传播(例如手擦眼睛，头发接触眼睛)，粪-眼传播，鼻-眼传播，口-眼传播(通过污染的手或者物体)，气溶胶(密闭空间含病毒微粒)，眼部分泌物和泪液的传播等可能性。

2.3 2019-nCoV 与结膜炎 有学者[31]最早对67例COVID-19(63例确诊，4例疑似)患者进行了观察，1例结膜拭子PCR阳性，2例可疑阳性。这3例均为确诊患者，且无结膜炎表现。而唯一1例以结膜炎初发的患者，结膜拭子PCR却为阴性。该患者为麻醉师，操作时未配戴防护眼镜，但结膜炎症状轻微。该研究初步不支持2019-nCoV 可通过结膜途径传播。后续研究显示COVID-19确诊患者少部分合并结膜炎，同时结膜囊分泌物病毒核酸检测为阳性，结膜囊拭子阳性/结膜炎/确诊患者比例分别1/2/72(武汉)和1/1/30(浙江)。虽增强了2019-nCoV 可通过结膜途径传播风险的临床证据[32-33]，但整体阳性率仍不高。

2019-nCoV 引起的结膜炎本身没有太大特异性，可以为首发症状，也可以出现呼吸道症状后发生。单眼或双眼均可以，表现为双眼球结膜充血，结膜囊内可见稀薄黏性分泌物，1周左右均可好转[32,34]。COVID-19可以合并结膜炎，偶尔为首发症状，更多地表现为无症状感染。

3 确诊手段

3.1 临床确诊 按照《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》[35]，主要采用病原学和血清学检测。采用RT-PCR和(或)高通量测序(NGS)方法在鼻咽拭子、痰和其他下呼吸道分泌物、血液、粪便等标本中可检测出2019-nCoV 。检测下呼吸道标本(痰或气道抽取物)更加准确。2019-nCoV特异性抗体多在发病后3～5 d(最新文献为11 d)后开始出现阳性，IgG抗体由阴性转为阳性或恢复期较急性期4倍及以上升高。具备以上病原学或血清学证据之一即可确诊。

3.2 眼部结膜拭子或分泌物检测 2019-nCoV确诊的方法主要包括核酸检测和免疫诊断两大类。核酸诊断包括：荧光定量PCR；数字PCR；NGS以及恒温扩增技术(LAMP)。免疫诊断包括酶联免疫吸附试验(ELISA)；化学发光技术(CLIA)和免疫胶体金标记技术(ICS)。目前临床眼部主要采用荧光定量PCR技术，通过泪液和(或)结膜囊拭子检测眼表病毒核酸。荧光定量PCR优势在于高灵敏度，同时特异性强，理论上病毒只要感染黏膜，就可以检测到。限于取样时间、样本量和检测手段等原因，临床上假阴性较高，眼表检测的阳性率更低。分析原因：①对2019-nCoV 的认知不够，患者感染病毒后，眼表中病毒载量时间分布不确切，早期取样可能阳性率更高(1周内)；②采集的病毒量不够，眼部更少；③2019-nCoV 作为RNA病毒，稳定性较低，采样→送检→灭活→提取→检测，其中任一环节出现问题，都有可能导致无法提取出足量、有效的病毒核酸；④试剂盒的性能；⑤需要探索更加灵敏的方法，如宏转录组等。另外，核酸检测阳性不能作为病毒有传染性的依据，病毒分离培养是金标准，但实际较难操作。因此，2019-nCoV 是否可以通过眼表传染需要进一步的深入研究。

采用胶体金试纸的病毒抗原检测技术，若敏感度够高，理论上较适合结膜拭子或泪液的快速检测，尤其是首诊结膜炎的患者，15 min可得出结果，从而更好地快速筛选患者。原理是检测抗原的双抗体夹心法，类似早孕检测试纸或流感病毒检测中常见的胶体金试纸。

4 2019-nCoV 与眼部防护

4.1 医护人员的眼部防护 COVID-19患者及无症状感染者均可传播2019-nCoV ，感染后的潜伏期为1～14 d。经呼吸道飞沫传播和密切接触是主要传播途径。COVID-19患者的粪便、尿液和血液中可检测到2019-nCoV 。人群普遍易感。在局限的封闭空间内，还有气溶胶传播的风险[35]。气溶胶是医院和生物安全实验室等封闭环境的常见感染形式。由于病毒太小需要载体才能移动，载体通常是不同大小的液滴，大的液滴就会下沉，而有些会悬浮，不同大小的液滴悬浮时间可能不一样，从而形成气溶胶。气溶胶浓度取决于环境的封闭程度，外加有无消毒。开窗通风可以显著降低气溶胶的密度。

对于眼部黏膜组织来说，是通过鼻泪道与鼻腔呼吸道相通，同样存在飞沫、接触和气溶胶3种方式传染的可能性，因此临床一线工作者必须做好严密的眼部防护。且有部分证据显示：只戴口罩而未戴护目镜的医务工作者，结膜囊可检测出2019-nCoV[31]。近视在国内等东南亚地区非常普遍，医务工作者会戴近视眼镜或接触镜，容易习惯性地接触眼睛或眼睛周围区域，务必注意手眼卫生。对于可疑COVID-19感染人员，尤其是存在飞沫、飞溅物或气溶胶风险时，医护人员应佩戴眼部防护工具(护目镜)或面部防护工具(面罩)，并建议不要接触任何黏膜组织(眼、鼻或口腔)，佩戴手套、口罩和医用帽。

4.2 眼科检查与手术相关防护 COVID-19少部分患者表现为结膜炎，无结膜炎患者泪液中也可能存在病毒。对于眼科医务人员，任何与患者眼部无防护的接触都是相当危险的。眼部检查主要包括非接触性和接触性两大类。大部分非接触眼科检查，包括裂隙灯显微镜、电脑验光仪、前置镜、眼底照相、非接触式眼压计(non contact tonometry，NCT)、光学相干层析成像(optical coherence tomography，OCT)、IOL master测量等。这种非接触，只是不接触角结膜，却会接触到患者眼睑甚至泪液。常规检查时，医务人员与患者的眼部和头面部基本处于同一水平位置，面对面的距离不到50 cm，属于“直面病毒”，需要严格的防护措施。

针对飞沫和接触两大传播途径，建议眼科医师佩戴医用外科口罩及以上级别的口罩，最好医用N95。注意手部卫生，严格七步法洗手，或佩戴一次性手套。手套可能存在微渗漏，摘除或更换手套，仍需正确洗手。使用医用帽，包裹住头部，避免病毒降落在头发上，从而进一步接触面部黏膜组织。利用X线片或其他类似塑料挡板加装在裂隙灯显微镜上，进一步阻挡飞沫(图3)，建议患者同时佩戴口罩。直接检眼镜检查更加贴近患者面部，尽量避免使用，可采用前置镜或眼底照相等作为替代。视野计由于检查时间较长，且同样存在近乎封闭的视野屏，疫情期间也需减少使用。针对可能存在的气溶胶传播，尽量保持良好通风环境，减少人员聚集，并在佩戴口罩和医用帽的同时，增加医用护目镜(最好全封闭)，必要时加防护面罩。值得注意的是，NCT使用空气脉冲，在气压的冲击下，测量时泪液会散成较多气溶胶液滴，次数越多，浓度越高，存在交叉感染风险。操作者要做好自身防护，每次测量后均应进行消毒，同时患者检查间隔时间应适当延长[36]。眼部OCT和验光仪，虽然气流较小，但可能也存在同样问题，需注意。

图3 裂隙灯显微镜加装防护挡板

对于直接眼表接触性检查，包括泪道冲洗、压平眼压、前房角镜、三面镜、接触式A超、电生理视觉诱发电位、眼部激光、超声生物显微镜等检查，需要密切消毒和防护。使用器械前需清除消毒剂，避免引起眼部化学伤。中华医学会眼科学分会、中华预防医学会公共卫生眼科分会[37-38]等通过《中华眼科杂志》相继发出了关于COVID-2019疫情期间眼科检查器具消毒及医务人员防护的指导意见，为开展相应眼科临床工作、避免交叉感染提供了参考。

手术室中主要传播途径除飞沫和接触传播外，还有气溶胶传播及锐器伤可能。眼科手术时，术者与患者面部距离也不到50 cm，同样是“直面病毒”。建议患者手术时同样佩戴口罩，同时保留足够眼部消毒范围。虽然目前尚无研究证实房水或玻璃体眼内液中病毒的存在，但由于房水和视网膜中有ACE2[15]，病毒传染的可能性较大，理论上尽量减少或择期进行各种内眼手术。若确需进行，需在门诊/病房和手术室二次筛查2019-nCoV 后再进行。术前建议行胸部CT检查，必要时增加病原学检查。术中加强各种防护(穿戴医用防护口罩、医用帽、护目镜/防护面罩、防护服、乳胶手套等)。如需为疑似或确诊患者进行紧急手术，在负压/感染手术室内进行，并在手术室建立三级防护机制，禁止无关人员进入。另外，全麻手术涉及呼吸道插管，可能会加大病毒感染风险，除口罩、手套和医用帽外，不要忽略对眼部的防护，眼部防护措施包括戴护目镜、防护面罩和正压面罩等。

COVID-19作为急性传染病，传播途径复杂多样，以呼吸道传播为主，而眼部传播不可忽视，存在眼部结膜入路或通过鼻泪管到达呼吸道的可能，少部分患者首发或合并结膜炎，泪液中可以检测到病毒核酸，有交叉感染风险。眼科医师在检查和手术时与患者近距离接触，存在呼吸道飞沫传播、各种接触传播、气溶胶传播病毒等风险，应做好各项防护工作，包括眼部。由于眼部结膜囊拭子或泪液取材极其方便，建议加强对2019-nCoV 高效及敏感的病原学检测研究，更好地筛选感染患者，最大程度保护医护人员。