SARS-CoV-2病毒载量预测COVID-19疾病严重程度的价值

蒿叶霞， 颜新生， 杨荟荟， 胡元萍， 廖 鑫， 刘泽金

（武汉亚心总医院检验科，湖北 武汉 430056）

严重急性呼吸综合征冠状病毒2（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARSCoV-2）属于β属冠状病毒，基因组为线性的单股正链RNA，为已知可感染人类的第7种冠状病毒[1]，其基因特征与严重急性呼吸综合征冠状病毒（severe acute respiratory syndromecoronavirus，SARS-CoV）和中东呼吸系统综合征冠状病毒（middle east respiratory syndromecoronavirus，MERS-CoV）有明显区别。我国将SARS-CoV-2核酸检测作为新型冠状病毒肺炎（corona virus disease 2019，COVID-19）的确诊方法。本研究旨在通过SARS-CoV-2核酸检测，监测SARS-CoV-2核酸在患者体内持续时间及载量变化趋势，进而分析病毒载量与COVID-19疾病严重程度的相关性，为更好地预防和控制疾病传播提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 研究对象

收集2020年1月29日—2月22日武汉亚心总医院COVID-19患者264例，包括SARS-CoV-2核酸检测阳性的确诊患者158例，及首次SARSCoV-2核酸检测阴性者104例或可疑者2例，但临床症状和电子计算机断层扫描结果符合《新型冠状病毒肺炎诊疗指南（试行第五版）》[2]临床诊断标准，后期经核酸检测确诊为COVID-19的患者106例。根据诊疗指南将患者分为轻症组（包括轻型和普通型）和重症组（包括重型和危重型）。记录2组患者CT值变化趋势及入院后核酸的转阴时间。以连续2次核酸检测均为阴性的末次检测时间作为患者核酸转阴的时间。本研究经武汉亚心总医院伦理审查委员会审核通过（WAGHMWC-KY-2020004），并批准予以豁免患者知情同意。

1.2 试剂与仪器

核酸提取试剂为Magen磁珠法病毒总核酸提取试剂盒（广州美基生物科技有限公司）。自动核酸提取仪购自美国Thermo Fisher公司，新型冠状病毒ORF1ab/N基因双重核酸检测试剂盒购自中山大学达安基因股份有限公司。Cobas Z480型荧光定量PCR扩增仪购自瑞士罗氏公司。

1.3 样本采集

采集所有研究对象鼻咽拭子，置于含病毒保存液的一次性病毒采样管（江苏康健医疗用品有限公司）内，24 h内完成检测。

1.4 SARS-CoV-2核酸检测

样本采集后首先进行56 ℃、30 min灭活处理。灭活后根据产品说明书进行病毒核酸的提取。SARS-CoV-2核酸检测采用实时荧光定量聚合酶链反应（polymerase chain reaction，PCR）技术，针对SARS-CoV-2基因组中开放阅读框（open reading frame 1ab，ORF1ab）基因和核壳蛋白（nucleocapsid protein，N）基因进行检测。核酸检测结果（Ct值）判读以试剂说明书建议为准，对可疑结果通知临床重新采样复查。实验室检测结果确定为阳性，需满足同1份样本中SARS-CoV-2的ORF1ab和N基因至少1个靶标特异性实时荧光定量PCR检测结果阳性。

1.5 统计学方法

采用MedCalc软件进行统计分析。2组患者的Ct值比较和核酸转阴时间比较均采用两独立样本t检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般情况

264例COVID-19患者中，男142例，女122例，年龄（55.7±16.11）岁。根据《新型冠状病毒肺炎诊疗指南（试行第五版）》[2]将患者分为轻症组（包括轻型和普通型）和重症组（包括重型和危重型）2组，其中轻症组243例，重症组21例。

2.2 2组患者病毒载量

重症组患者病毒载量（Ct值为25.80±4.46）高于轻症组患者（Ct值为30.25±4.26），差异有统计学意义（P＜0.001）。见表1。

2.3 2组患者转阴时间

截至2020年3月7日，轻症组患者仍有34人SARS-CoV-2核酸检测结果未转阴，重症组患者仍有4例未转阴，未列入统计范围。重症患者核酸转阴时间（26.7±5.6）d较轻症患者（16.3±4.7）d长，差异有统计学意义（P＜0.001）（表1）。根据21例重症患者Ct值变化作图进行分析，发现COVID-19患者发病早期病毒载量（Ct值）水平较高，随着治疗时间逐渐降低直至转阴（图1）。

表1 2组患者的病毒载量和病毒核酸转阴时间比较±s

表1 2组患者的病毒载量和病毒核酸转阴时间比较±s

组别 病毒载量 病毒转阴时间/d轻症组 30.25±4.26 16.3±4.7重症组 25.80±4.46 26.7±5.6 P值 ＜0.001 ＜0.001

图1 COVID-19重症患者Ct值在诊疗过程中的变化趋势

3 讨论

COVID-19疫情传播迅速，对人民群众生命安全和身体健康造成了严重的威胁。SARSCoV-2核酸检测是确诊COVID-19和患者痊愈出院的主要依据，SARS-CoV-2核酸在体内的持续时间和病毒载量变化情况是临床治疗和开展防疫工作所关注的问题。

本研究发现，COVID-19重症组患者体内SARS-CoV-2病毒载量（Ct值为25.80±4.46）明显高于轻症组患者（Ct值为30.25±4.26）（P＜0.001），且SARS-CoV-2核酸在重症组患者体内存在时间[（26.7±5.6）d]明显长于轻症组患者[（16.3±4.7）d]（P＜0.001），这在一定程度上说明核酸病毒载量与疾病的严重程度有关，早期重点关注并进行有效的治疗可以减少患者由轻型向重型转变的风险，进而降低患者病死率。

本研究还发现，多数COVID-19患者在疾病早期SARS-CoV-2病毒载量即达到高峰，随着治疗进展和时间的推移，病毒载量逐渐降低，直至转阴，与其他研究[3-4]报道的SARS-CoV-2的传播可能发生在感染早期的结论一致。2003年非典型性肺炎疫情后有学者发现，SARS-CoV的传播主要发生在发病后数天[5]，并与疾病早期呼吸道病毒载量有关，病毒载量在症状出现后约10 d达到峰值[6]。所以，COVID-19的防控策略可能需要更加严格，对于早期出现症状的患者要及时诊断和隔离。

本研究在病例分析过程中还发现，患者在治疗过程中出现SARS-CoV-2核酸检测阴性，随后又转为阳性的情况，这可能与病毒感染的部位、样本类型以及样本采集与存放方法、RNA提取方法和核酸检测试剂盒性能等多方面因素有关[7]，导致核酸检测结果与临床症状、影像学检查结果不相符。本研究患者痊愈出院标准同时参考核酸转阴时间和临床表现。在COVID-19患者SARS-CoV-2核酸检测结果转阴，尚不能排除假阴性时，需重新采样送检，2次及以上（间隔24 h）核酸检测均为阴性，方可确认SARSCoV-2核酸转阴。

本研究尚有不足之处，未能收集到所有患者首次核酸检测阳性的时间，尤其在早期存在确诊后不能及时收治的情况下，首次诊断时间尤为重要，需要通过更加全面的流行病学调查进一步深入研究。