IRF评估新型冠状病毒肺炎患者死亡风险的价值

曹晓淬，张红梅，孔 曼，毛小莉，黄丽锋，卢忠心

华中科技大学同济医学院附属武汉市中心医院检验科，湖北武汉 430014

新型冠状病毒肺炎(COVID-19)主要的传播途径是呼吸道传播和飞沫传播，病原体通过呼吸道侵入人体，作用于呼吸道黏膜上皮细胞和肺泡上皮细胞，引起肺部感染，并伴随脾脏、淋巴结、骨髓组织等免疫器官的损伤。患者发病的常见症状有发烧、咳嗽、肌痛或疲劳，部分患者有头痛、咯血和腹泻等症状，约有50%肺部感染的患者会出现呼吸困难，甚至有1/3患者被送入ICU进行治疗。轻型或普通型患者可很快在适当的医疗干预下恢复[1]，但重型或危重型患者，尤其是合并有高血压、糖尿病等基础疾病的患者或老年人病死率较高[2-6]，因其分型不同而病情差异较大，治疗措施也不尽相同，因此早期评估COVID-19病情严重程度及预测患者发生死亡的风险显得尤为重要。本研究收集108例COVID-19住院患者的临床资料、全血细胞计数及网织红细胞(Ret)5项参数的结果，以此来探讨未成熟Ret比率(IRF)在评估COVID-19患者预后的临床价值及变化，为评估COVID-19患者死亡风险提供依据。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取本院2020年1月23日至3月31日收治的108例COVID-19住院患者为研究对象(病例组)，其中男47例、女61例，年龄23～92岁、平均(62.42±14.80)岁。健康对照组57例均为体检中心查体健康人员，男26例、女31例，年龄35～82岁、平均(61.40±9.43)岁。两组研究对象性别比例、年龄比较，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。所有COVID-19病例均根据《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》[7]确诊。COVID-19疑似病例同时具备以下病原学或血清学证据之一者可确诊：(1)呼吸道标本或者血液标本实时荧光RT-PCR检测新型冠状病毒核酸阳性；(2)呼吸道标本或者血液标本病毒基因测序结果，与已知的新型冠状病毒高度同源；(3)血清新型冠状病毒特异性IgM抗体和IgG抗体阳性；血清新型冠状病毒特异性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。临床分型：根据《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》[7]进行临床分型。轻型：临床症状轻微，影像学未见肺炎表现；普通型：具有发热、呼吸道感染等症状，影像学可见肺炎表现；重型：符合下列任何1条，(1)呼吸窘迫，呼吸频率≥30次/分钟；(2)静息状态下，指氧饱和度≤93%；(3)动脉血氧分压/吸氧浓度≤300 mm Hg。危重型：符合以下情况之一者，(1)出现呼吸衰竭，且需要机械通气；(2)出现休克；(3)合并其他器官功能衰竭需进入ICU监护治疗。

1.2方法 所有患者及对照组抽取EDTA-K2抗凝全血2 mL进行外周血全血细胞计数及Ret计数检测。全血细胞计数及分类采用Mindray CAI8000自动血细胞分析仪及其配套的试剂进行检测。各指标参考范围如下。红细胞计数(RBC)：男(4.3～5.8)×1012/L；女(3.8～5.1)×1012/L。血红蛋白(Hb)：男130～175 g/L；女115～150 g/L。血细胞比容(HCT)：男40%～50%；女35%～45%。平均红细胞体积(MCV)82～100 fL。平均红细胞血红蛋白量(MCH)27～34 pg。平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)346～354 g/L。Ret绝对值计数(Ret#)0.02～0.20。Ret百分数(Ret%)0.3%～3.0%。高荧光强度网织红细胞比率(HFR)0.0%～5.0%。中荧光强度网织红细胞比率(MFR)0.0%～20.0%。低荧光强度网织红细胞比率(LFR)80.0%～100.0%。IRF 0.0%～25.0%。

2 结 果

2.1病例组与健康对照组临床资料、全血细胞计数及Ret的比较 与健康对照组相比，病例组患者MCV、Ret#、Ret%、HFR、MFR、IRF均显著增高(P<0.05)； RBC、Hb、HCT、MCHC、LFR均显著降低(P<0.05)；而MCH差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 病例组与健康对照组临床资料、全血细胞计数及Ret水平的比较

2.2不同临床分型COVID-19患者各指标比较 根据相关标准，轻型/普通型组、重型组、危重型组分别有62、23、23例；Ret%、IFR、HFR、MFR水平在轻型/普通型组、重型组、危重型组中依次增高，而LFR水平在轻型/普通型组、重型组、危重型组依次降低，差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 轻型/普通型、重型、危重型组间各指标比较[%，M(P25，P75)]

2.3COVID-19患者生存组和死亡组的Ret各参数结果比较 按照临床结局的不同，将COVID-19患者分为生存组和死亡组，两组Ret#差异无统计学意义(P>0.05)；而死亡组的Ret%、HFR、MFR、IFR均明显高于生存组，LFR明显低于生存组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 死亡组、生存组间Ret#、Ret%、HFR、MFR、LFR、IRF结果比较[M(P25，P75)]

2.4IRF对COVID-19的诊断效能分析 ROC曲线分析结果显示，IRF诊断COVID-19生存情况的曲线下面积(AUC)为0.774(95%CI:0.66～0.89)，Cut-off值为7.90%时，预测的灵敏度为80.0%，特异度为73.6%。

3 讨 论

Ret是介于晚幼红细胞和成熟红细胞之间的尚未完全成熟的红细胞，是反映骨髓造血功能的重要指标之一[8]，当被活体染色剂(如NMB)染色时，含能被染色的核酸(细胞内RNA)或与特定的核酸结合且被荧光剂染色时，显示细胞内增高的荧光强度[9]。基于流式细胞术及荧光染色原理，将Ret分为HFR、MFR、LFR共3种类型，其中HFR、MFR称为未成熟Ret，细胞质中残存的RNA较多，而IRF已成为骨髓和造血干细胞移植及化疗后骨髓再生的早期标志物[10-11]。本研究结果显示，病例组的RBC、Hb、HCT、MCHC、LFR均低于健康对照组(P<0.05)；MCV、Ret#、Ret%、HFR、MFR、IRF均高于健康对照组(P<0.05)。当外周血IRF增高时，间接反映骨髓红系造血被抑制，出现贫血或贫血加重，从而导致RBC、Hb、HCT降低。与此同时，机体及时做出反应，使得红系代偿性增生，生成更多的未成熟Ret释放到外周血，经历24 h变为成熟的红细胞，满足机体需要[12]。而部分患者的Ret#和Ret%变化不明显，仅IRF增高，并且HFR和MFR与其变化的趋势相同，说明IRF的灵敏度比Ret#和Ret%更高，因此IRF反映了最新从骨髓释放入外周血的红细胞数量，是评价红细胞生成活性的早期敏感指标，且不受机体某些状态的干扰。

本研究分析发现，COVID-19死亡组的IRF明显高于生存组，差异有统计学意义(P<0.05)，ROC曲线分析结果显示，IRF的AUC为0.774，Cut-off值为7.90%，此时预测COVID-19患者发生死亡结局的灵敏度为80.0%，特异度为73.6%，提示IRF水平升高可以作为一个独立的预后因子预测COVID-19患者的死亡风险，对IRF>7.90%的患者，及时做出判断和有效干预是改善临床转归的关键。

COVID-19患者死亡时IRF升高的具体机制目前还不明确，但本研究发现，COVID-19死亡组患者Ret%、HFR、MFR明显高于生存组，而LFR低于生存组，差异有统计学意义(P<0.05)。当机体感染病原体后，引起体液中迅速大量产生多种细胞因子，这些细胞因子是重要的信号，可以帮助调动免疫细胞，从而将病原体从体内清除出去；当过度刺激免疫系统时，机体过度反应，诱发“炎症风暴”[13]。COVID-19患者出现“炎症风暴”时，是感染者从轻症向重症和危重症转变的一个重要节点，同时也是重症和危重症患者死亡的一个原因，释放的各种炎症因子影响骨髓功能、铁代谢及红细胞生成障碍，使得体积大的新生Ret进入外周血循环中[14]，提示死亡组患者HFR、MFR的增高导致了IRF水平的增高，IRF水平变化只与骨髓状态有关，不受外周血红细胞及Hb的影响，这进一步解释了COVID-19患者死亡风险与IRF水平之间存在的关联。部分肺部感染的患者会出现胸闷、呼吸困难等症状，当机体处于慢性缺氧时，机体的代偿能力可使骨髓造血系统受到的刺激并不显著，患者Ret和IRF升高并不明显，但当感染等因素导致患者病情加重，缺氧程度加剧时，患者的组织及器官严重供氧不足，由此导致骨髓造血系统大量生成红细胞，以提高血液供氧能力，骨髓造血明显增强，故对外周血Ret进行测定，可以对患者组织缺氧的状态及其发生、发展的趋势进行评估，对诊断隐匿性缺氧提供临床判断依据[15]。生理情况下，体内促红细胞生成素(EPO)水平维持恒定；当机体出现贫血或其他原因导致肾脏氧气供应减少时，在缺氧诱导因子的刺激下，EPO分泌增加，刺激红细胞增殖并分化成熟[16-17]，治疗过程中使用EPO类药物也会引起外周血IRF水平的增高。

COVID-19的发生、发展是一个复杂的过程，涉及炎症因子、组织缺氧、骨髓造血等多方面的影响。本研究为单中心的回顾性临床研究，COVID-19患者入院时间不同、临床治疗不同及存在的其他基础性疾病都可能造成Ret测定时间的不一致性，从而引起Ret的差异。因此，需要进行多中心、大样本量的临床研究来探讨IRF水平增高的原因及机制，以便于临床医生评估COVID-19患者发生死亡的风险，从而降低COVID-19患者的病死率。