新型冠状病毒肺炎疾病进展相关实验室标志物的应用*

滕毅，乔卿华，仲爱芳，夏欣一(1.解放军联勤保障部队第九○二医院检验科，昆明 650032；2.解放军联勤保障部队第九八九医院平顶山医疗区检验科，河南平顶山 467000；3.解放军联勤保障部队第九○四医院常州医疗区检验科，江苏常州213003；4.东部战区总医院全军检验医学研究所，南京 210002；5.武汉火神山医院检验科，武汉430100)

新型冠状病毒(SARS-CoV-2)为β属的冠状病毒，病毒颗粒在电镜下呈圆形或椭圆形,目前研究显示与蝙蝠SARS样冠状病毒同源性达85%以上。新型冠状病毒肺炎(corona virus disease 2019，COVID-19)患者感染病毒后最常见的症状是发烧、肺部影像学异常，约11.5%患者因病重住进重症监护病房，总病死率约3.7%[1]。临床实践发现部分患者病情会出现突然加重，给治疗带来挑战。因此需要通过患者各项体征进行综合判断，其中实验室检测相关指标是综合分析病情的重要线索。本文对COVID-19疾病进展相关标志物的临床应用进行综述。

1 外周血细胞

临床研究发现COVID-19患者发病初期表现为白细胞总数正常或降低，或见淋巴细胞计数减少[2]。对温州149例COVID-19患者分析显示，24.16%的患者白细胞减少，22.82%的患者粒细胞减少，35.57%的患者淋巴细胞减少，13.42%的患者血小板减少[3]。而对来自武汉的140例病例分析显示，75.4%的患者淋巴细胞减少，52.9%的患者嗜酸性粒细胞减少[4]。对江苏感染病例分析显示,31%的患者白细胞减少，42%淋巴细胞减少[5]。而临床大样本病例(1 099例)分析显示33.7%的患者白细胞减少，83.2%淋巴细胞减少，36.2%血小板减少[6]。上述结果提示，外周血细胞的变化可能受个体的免疫状态、疾病进展等因素影响。

研究报道，重症患者中淋巴细胞减少的发生率(95.5%，147/154)显著高于非重症患者[6]。此外，对患者的外周血细胞动态监测显示，重症患者白细胞计数仅在发病开始时显著增加，在进展期间未见显著增加。就分类来看，中性粒细胞在发病开始时显著增加，一直维持2周左右；重症患者的淋巴细胞计数持续下降，其与轻症患者在发病开始时即差异显著，发病4～6 d后差异更大，而在7～15 d后重症患者淋巴细胞计数逐渐升高，在发病16 d后水平与轻型患者组相当[7]。此外，重症患者中有较多的患者呈现嗜酸性粒细胞及淋巴细胞计数减少[3]。因此，在治疗过程中当对血细胞分类进行严密监测，其中白细胞、粒细胞、淋巴细胞及嗜酸性粒细胞计数是重要的疾病转归参考指标。

2 急性时相反应蛋白

对25例死亡病例分析显示，90.5%的患者细菌感染标志物降钙素原(procalcitonin，PCT)水平升高，提示并发细菌感染可能加重病情，而死亡患者C反应蛋白(CRP)和血清淀粉样蛋白A(serum amyloid A,SAA)升高的比例分别为85%和100%，提示COVID-19死亡患者存在严重的炎症级联反应[8]。大样本的临床分析显示，COVID-19患者中CRP升高者占60.7%，而在重症患者中为81.5%，在非重症患者为56.4%；还发现5.5%的COVID-19患者PCT升高，而重症患者中PCT升高比例为13.7%，轻症患者为5.5%[6]，提示该指标与患者病情相关，以上结果与其他文献报道的结论相一致[3]。临床研究还报道，患者的SAA水平显著高于对照组，且重症患者的SAA水平显著高于非重症患者[9]。而目前SAA并未在国内实验室普遍开展。此外，D-二聚体在患者中显著升高[6]，且与重症患者的病情显著相关[3]，因此PCT、CRP及D-二聚体等指标被相关指南推荐用于COVID-19的诊疗[2]。

3 淋巴细胞分类检测

淋巴细胞分为多个亚群，临床常规采用流式细胞术开展淋巴细胞T、B、NK分群来对疾病的严重程度、疗效及转归进行综合判断。COVID-19重症患者CD3+T细胞、CD4+和CD8+T细胞亚群持续下降，发病4～6 d后细胞计数最低；在发病开始时以及发病7～9 d后重症患者与轻型患者的CD3+T细胞和CD8+T细胞计数差异有统计学意义，重症患者CD3+T淋巴细胞在治疗有效后会逐渐恢复至正常水平，提示中性粒细胞与CD8+T细胞计数比值及与淋巴细胞计数比值(NLR)可作为COVID-19轻症患者向重症发展的预测指标[7]。因此，患者外周血淋巴细胞计数、CD4+及CD8+T细胞、B淋巴细胞进行性降低预示病情恶化[2]。

此外，COVID-19患者遗体解剖研究发现，患者外周血CD4+和CD8+细胞的数量大大减少，促炎性的CCR4+CCR6+TH17细胞增加且CD8+T细胞有高浓度的细胞毒性颗粒，提示T细胞的过度激活是导致这名患者严重免疫损伤、炎性反应水平高及细胞免疫功能受损乃至重症发生的重要原因。动态监测COVID-19患者的T淋巴细胞百分比和绝对计数，能辅助临床了解细胞免疫功能，从而指导临床治疗，评估患者转归。

4 细胞因子分析

机体在感染病毒后免疫细胞产生应激反应而释放细胞因子，发挥免疫功能，但因体内细胞因子含量通常较低，因此需要较为灵敏的实验方法才能实现检测，如基于免疫的化学发光检测平台、基于流式细胞的微球捕获芯片技术。

病毒进入机体后激活免疫细胞(如巨噬细胞、中性粒细胞、单核细胞)，进而分泌多种细胞因子和趋化因子(Ⅰ型和Ⅲ型干扰素、IL-1β、IL-18、TNF-α、IL-6、IL-8、MCP-1等)，引起“初级细胞因子”效应并形成细胞因子风暴，可迅速引起单器官或多器官功能衰竭(肺、肝、肾及心脏等均可累及)并导致重症的发生，被认为是COVID-19患者死亡的重要原因。研究显示，COVID-19患者出现外周血淋巴细胞计数下降及血清炎性细胞因子水平升高[10-11]，重症患者的细胞因子水平明显高于普通患者[12]。大样本的临床研究发现重症患者CD4+T和CD8+T水平低，而IL-6水平较高，表明T细胞亚群和细胞因子可作为预测病情指标[6]。对患者的细胞因子动态观察显示，重症患者的IL-6和IL-10水平均持续升高，在发病16 d后下降[7]。鉴于此，IL-6抗体治疗取得积极进展，“托珠单抗+常规治疗”治疗方案被推荐使用[2]。

5 SARS-CoV-2感染主要累及器官功能相关标志物

SARS-CoV-2感染引起的细胞因子风暴可致急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)、全身的炎症反应，诱发机体缺氧，导致更多细胞损伤、坏死，如此恶性循环，不仅引起肺损伤，也可引起肝脏、心肌、肾脏等多器官损伤。研究显示，器官功能受损主要有ARDS(67%)、急性肾损伤(29%)、心脏损伤(23%)、肝功能障碍(29%)[13]。引起肝脏损伤的原因主要包括免疫损伤、药物、炎症及缺血缺氧再灌注损伤[14]。

在重症患者中，肝脏损伤的相关指标肝细胞酶类、乳酸脱氢酶(LDH)、肌酶和肌红蛋白增高，危重者可见肌钙蛋白增高[2]。研究显示，轻症患者肝功能损伤不明显，重症患者以丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、LDH轻度升高为主，COVID-19患者胆管损伤的标志物碱性磷酸酶(ALP)、γ-谷氨酰转移酶(GGT)升高幅度不大[14]。重症监护病房患者的肝功能指标ALT、AST、总胆红素(T-Bil)、LDH、凝血酶原时间(PT)明显高于非重症监护病房患者[7]。

病毒感染累及心脏并造成损伤亦是临床治疗的难点所在[15]，心脏功能损伤是救治困难并最终造成患者死亡的直接原因[16]。因此，心肌肌钙蛋白(cTn)和肌红蛋白(MYO)作为 COVID-19患者心脏损伤指标，需要密切监测[2]。此外，研究显示心衰相关指标N末端B型钠尿肽前体(NT-proBNP)在重症COVID-19患者中可以作为死亡的独立危险因素[17]。

COVID-19患者肾功能往往会受到影响，病毒入侵诱发的炎症反应和病毒直接攻击肾脏均可引起肾脏损伤，临床证据也表明肾脏损伤广泛存在[12]，血肌酐或尿素氮升高、蛋白尿、血尿均是住院患者死亡的独立危险因素[18]。

6 COVID-19的应急实验室实践

火神山医院检验科作为武汉疫区防控疫情的关键部门，在条件逐渐具备的情况下，完成了应急化建设、规范化建设和拓展化建设的有序转变，实现了检测能力强、检测效率快及检测质量高的总体目标。在应急状态下，检验科迅速完成了仪器设备安装调试、人员培训、信息系统建设，临床检验项目分3个阶段逐步开展。首期开展了血细胞分析、临床生化检测、免疫学检测及输血相关检验的项目，二期主要开展了SARS-CoV-2核酸检测、病原体的免疫学检测、细胞因子检测、流式细胞分析、微生物的快速诊断等技术，三期主要围绕临床治疗开展特异性的诊断项目，如抗体分型及定量分析、多种病原核酸检测等。

针对火神山医院收治患者的病情特征，检验科对于重症患者的病情进展及转归开展了多项检测，如PCT、D-二聚体、流式细胞CBA法检测包括IL-6在内的多个细胞因子及淋巴细胞亚群精细分析、SARS-CoV-2抗体分型及定量分析、呼吸道病原体核酸检测、SARS-CoV-2核酸的数字PCR检测、宏基因组测序等，共检测各类标本6万余份，这些临床检验项目及新技术的开展为临床的病情判断及新指标的发现发挥重要的作用，为临床及相关研究提供数据支撑。

7 结语

综上所述，SARS-CoV-2感染引起肺炎等并发症，病原体感染的致病机理尚不明确，而临床治疗也在临床实践中不断增强认识，相关的诊疗方案不断得到总结更新。对疾病的进程及转归可以借助实验室指标进行早期预测，其中炎症相关指标是重要的疾病转归的信号，而患者随着病程及疾病的进展相关指标会动态变化，因此临床应用时应当依据患者的临床表现进行综合判断。