新型冠状病毒肺炎患者实验室检测指标与免疫学特征分析

董艳迎 李妙羡 朱建宏 孟昊 刘海龙 张华 高宁 张磊 党双锁 耿燕

新型冠状病毒肺炎，正式名称为2019 冠状病毒病（coronavirus disease 2019，COVID-19）是由新型冠状病毒，即严重急性呼吸综合征冠状病毒2（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2）感染引起的急性感染性肺炎，主要临床表现为发热、乏力、干咳，部分患者可发展为严重的急性呼吸窘迫综合症、脓毒症休克及多器官功能衰竭等［1-2］。截止到2020年4月12日，全球范围内共有1 696 588 例确诊感染SARS-CoV-2，死亡人数105 952 例，其中中国感染人数83 482例，死亡人数3 349 例，其中危重型病例病死率极高［3］。目前对于SARS-CoV-2 导致的新型冠状病毒肺炎致病机制尚未完全阐明。但越来越多的证据支持SARS-CoV-2 致病是免疫介导的病理反应。免疫细胞功能紊乱和过度激活的炎症反应引起的细胞因子风暴可能是造成多器官损伤的主要原因［4-6］。本研究对6 例新型冠状病毒肺炎患者的实验室检测数据进行回顾性研究，分析其免疫功能指标T 淋巴细胞亚群及多种细胞因子的变化规律，将有助于进一步探索COVID-19 致病机制，为临床开展COVID-19 早期预警和病情判断提供潜在的分子标志物。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选取2020年1月至2020年3月在本院住院的6 例新型冠状病毒肺炎患者。选取本院健康体检者10 例为正常对照。6 例COVID-19 患者男性3例，女性3 例，年龄为（51.17±13.78）岁；10 例健康对照患者男性、女性各5 例，年龄为（49.7±11.61）岁，COVID-19 病例组与正常对照组间年龄、性别比例均无统计学差异（P＞0.05）。所有新型冠状病毒肺炎确诊病例诊断标准均依据国家卫生健康委员会办公厅同期发布的“新型冠状病毒肺炎诊疗方案”［7］。本研究所涉及研究对象均已出院，主要利用患者的病例资料进行回顾性分析，未对研究对象进行干预行为，未涉及和侵犯患者的个人隐私和权益。

1.2 方法

通过本院电子病例系统提取患者性别、年龄、流行病学史及诊断等资料。通过实验室信息系统提取患者实验室检查结果的原始资料，主要观察指标包括：血常规、凝血、心脏肝肾功能、血细胞沉降率、C 反应蛋白和降钙素原等检查指标。COVID-19 患者免疫功能的评估包括利用Beckman coulter 流式细胞仪检测患者T 淋巴细胞亚群及利用西门子Immulite 1000 化学发光仪检测患者多种炎症因子的变化。所有实验室数据采集当日各项目室内质控均在控。

1.3 统计学处理

采用Graphpad Prism 7 软件进行统计分析。对符合正态分布的计量资料以（）表示，两组间差异分析采用两组独立样本资料t检验；对不符合正态分布的计量资料以四分位间距表示，两组间差异分析采用两独立样本资料秩和检验；计数资料用n（%）表示，用χ2检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 新型冠状病毒肺炎患者实验室检测结果分析

新型冠状病毒肺炎患者淋巴细胞计数较正常对照组显著下降（P＜0.05）。COVID-19 患者ESR、FIB、D-D、肝功能检验指标ALT 和AST、肾功能检测指标CysC 和急性心肌损伤标志物LDH、HBDH均较正常对照组显著增高（P＜0.05）。COVID-19 患者PCT 正常，CRP 较正常对照组显著增高（P＜0.05）（表1）。

2.2 新型冠状病毒肺炎患者免疫功能指标检测结果分析

T 淋巴细胞亚群计数检测结果显示CD3+T、CD4+T 及CD8+T 淋巴细胞计数较正常对照组明显降低（P＜0.05）。COVID-19 患者CD4+/CD8+T 淋巴细胞比值与正常对照组比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。细胞因子检测结果显示COVID-19 患者炎症因子IL-2R、IL-6、IL-8、IL-10 和TNF-α 均较正常对照组显著增高（P＜0.05）（图1和图2）。

表1 新型冠状病毒肺炎患者实验室检测结果［（±s），四分位间距］Table 1 Laboratory data of COVID-19 patients［（±s），四分位间距］

表1 新型冠状病毒肺炎患者实验室检测结果［（±s），四分位间距］Table 1 Laboratory data of COVID-19 patients［（±s），四分位间距］

注：正常对照&COVID-19 患者间比较：aP＜0.05；bP＜0.01；cP＜0.001；dP＜0.000 1；1统计值为Mann-Whitney U 值。

项目白细胞计数（WBC，×109/L）中性粒细胞计数（NEUT#，×109/L）淋巴细胞计数（LYMP#，×109/L）红细胞沉降率（ESR，mm/h）纤维蛋白原（FIB，mg/dL）D-二聚体（D-D，μg/L）谷丙转氨酶（ALT，IU/L）谷草转氨酶（AST，IU/L）尿素（UREA，mmol/L）血肌酐（CREA，μmol/L）胱抑素C（CysC，mg/L）乳酸脱氢酶（LDH，IU/L）羟丁酸脱氢酶（HBDH，IU/mL）降钙素原（PCT，ng/mL）C-反应蛋白（CRP，mg/L）正常对照（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 讨论

COVID-19 患者发病早期外周血白细胞总数正常，淋巴细胞计数减少，其降低程度提示COVID-19患者免疫功能低下。凝血功能指标FIB 和D-二聚体增高，有研究表明危重型COVID-19 患者体内存在高凝状态，抗磷脂抗体可加重患者的凝血异常，增高患者血栓发生风险［8-9］，白细胞及凝血系统的改变对新型冠状病毒肺炎的诊断及病情判断具有一定的参考价值［10］。根据目前的尸检和穿刺组织病理检查结果显示COVID-19 患者存在广泛的多器官损伤，包括肺脏、脾脏、心脏、血管、肝脏、胆囊、肾脏表现出不同程度的实变［11］。本研究中COVID-19 患者与对照组相比，心、肝及肾功能损伤指标均有不同程度的增高。患者CRP 和ESR 升高，PCT 正常提示新冠病毒感染后COVID-19 患者体内存在急性炎症反应，这些常规炎症指标的升高程度反映炎症组织的大小及疾病的活动性，持续的升高提示病情加重、治疗失败和预后差。

机体感染新冠病毒后，固有免疫在早期抗感染免疫中发挥着重要作用，这也是轻症患者能够痊愈的主要原因。T 淋巴细胞是参与机体细胞免疫应答的主要细胞，细胞毒性T 细胞（CD8+T 细胞）在抗病毒感染免疫及免疫病理损伤中起重要作用，辅助型T 细胞（CD4+T 细胞）在免疫调节功能中起重要作用，当不同T 淋巴细胞亚群的数量和功能发生异常时，机体可发生免疫功能紊乱而导致一系列病理变化［4，12，13］。在我们的分析中发现COVID-19 患者CD4+T 和CD8+T 淋巴细胞均显著降低，提示机体感染新冠病毒后，免疫功能处于低下及抑制状态。COVID-19 患者体内IL-2R、IL-6、IL-8、IL-10 和TNF-α 水平较对照组显著增高，是新冠肺炎患者病情加重及预后不良的重要指标。新冠病毒感染后，引起机体免疫应答的同时，也活化了各种细胞信号，导致炎症因子大量释放，引起细胞因子风暴。炎症因子的释放是一种应激反应，一方面有利于病毒清除，然而失控的炎症反应和免疫紊乱会引起多器官免疫病理损伤［14］。IL-6 受体抑制剂托珠单抗抑制COVID-19 患者炎症因子风暴已在新冠肺炎的临床治疗中得到大力推广，进一步证实细胞因子风暴是重症新冠肺炎一个重要的致病因素［15］。由于本研究为单中心研究，样本数量的限制可能会导致结果的偏倚，后续需进行更大规模的多中心研究佐证我们的结果是非常必要的。

新型冠状病毒感染的发病机制是一个多因素的复杂过程。T 淋巴细胞的进行性下降和细胞因子风暴的出现是COVID-19 患者重要的免疫学特征，动态观察COVID-19 患者各项实验室及免疫功能指标对评估机体免疫状态、早期识别机体炎症状态及监测疗效均具有重要意义。