血细胞参数在C〇VID-19中的临床价值

2021-12-05刘镧钦白永旗佘佳桐刘文君

西南医科大学学报 2021年3期

刘镧钦，白永旗，佘佳桐，刘文君

（西南医科大学：1附属医院儿科；2儿科学系；3四川省出生缺陷临床医学研究中心，四川泸州 646000）

2019年12月以来，严重急性呼吸综合征冠状病毒2（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2）感染迅速流行，其所致疾病COV⁃ID-19（Corona Virus Disease 2019）呈全球大流行，已经成为国际关注的公共卫生紧急事件（public health emergency of international concern，PHEIC）[1]。截至北京时间2021 年2 月18 日21 时左右，全球累计确诊COVID-19 病例达110 528 106 例，累计死亡2 443 168 例。随着国内外疫情形势的变化以及人们对该疾病的认识，国家卫健委先后发布了八版诊疗方案，方案中均提到患者有外周血细胞数目的改变，尤其是白细胞及淋巴细胞，并将外周血淋巴细胞进行性下降作为重症、危重症的重要预警指标[2]。Guan 等[3]对1 099 例COVID-19 病例的外周血细胞进行了分析，结果提示淋巴细胞、血小板、白细胞数目减少，分别占研究病例的83.2%、36.2%、33.7%。Qin 等[4]对2020 年1 月10 日至2 月12 日在武汉华中科技大学附属同济医院住院的452 名COVID-19 患者的研究中还发现，严重感染患者更倾向于具有低淋巴细胞计数、高白细胞计数和高中性粒细胞-淋巴细胞比值。因此，本文就外周血细胞参数在COVID-19中的改变与价值进行综述。

1 C〇VID-19与白细胞

白细胞分为淋巴细胞、粒细胞和单核细胞，其中粒细胞分为中性粒细胞、嗜酸粒细胞、嗜碱粒细胞。SARS-CoV-2 感染可引起白细胞数目的变化，以淋巴细胞和中性粒细胞为主。Ferrari等[5]在对207例疑似COVID-19患者的实验室检查中发现，SARS-CoV-2 rRT-PCR 结果阳性的患者和rRT-PCR 结果阴性的患者两组之间在白细胞数量上存在显著性差异，低白细胞计数与COVID-19 具有很强的相关性，其中COVID-19 阳性患者的中性粒细胞含量较高，而淋巴细胞含量较低，尤其在危重型患者中，白细胞和淋巴细胞计数降低明显[6]。

1.1 淋巴细胞

淋巴细胞是参与机体免疫应答的重要细胞之一，可分为T淋巴细胞、B淋巴细胞、NK细胞三类，其中T 淋巴细胞又可分为辅助T 细胞（helper T cell，Th，即CD4+T 细胞）、细胞毒性T 细胞（cytotoxic T lymphocyte，CTL，即CD8+T 细胞）和调节性T 细胞（regulatory T cell，Treg cell）。侯可可等[7]研究表明，SARS-CoV-2 感染与T 细胞介导的免疫应答相关，且淋巴细胞的数量与免疫力呈正相关，与感染严重程度呈负相关。SARS-CoV-2与许多病毒一样，会破坏CD4+T 细胞的免疫功能，使其分泌细胞因子对抗病原体及CD4+T细胞杀伤病原体的能力降低，促进CD8+T 细胞过度活化而随之耗尽，继而出现机体对抗SARS-CoV-2的能力降低[8-9]。在严重SARS-CoV-2感染时，病毒进入机体释放大量病毒引起病毒血症感染全身，并刺激机体产生大量炎性细胞因子，炎性因子的持续性紊乱可能导致淋巴细胞的凋亡，也有部分细胞因子可诱导淋巴细胞缺乏[10-11]。Qin 等[4]的研究中也发现，严重病例更倾向有较低的淋巴细胞计数，且CD4+T 细胞计数的下降较其它T 淋巴细胞更为明显，其数量的下降即为识别抗原的受体数目减少，使其“通风报信”的作用减弱，机体免疫应答能力下降，从而削弱人体的免疫系统；与此同时，CD8+T细胞可由于CD4+T细胞作用的减小使其攻击病原体的能力减弱，因此CD8+T 细胞也呈下降趋势。Wang等[12]认为，随着病情进展，COVID-19患者淋巴细胞可呈持续下降甚至死亡，与中东呼吸综合征冠状病毒（MERS-Cov）及严重急性呼吸综合征冠状病毒（SARS-Cov）感染所见一致。也有报道直接指出，淋巴细胞在SARS-CoV-2 感染中呈进行性降低，尤以重症患者为甚[13]。研究者回顾性分析了522例确诊COVID-19患者的淋巴细胞，结果发现老年患者（≥60岁）和需要加护病房（ICU）的患者中，总T 细胞，CD4+T细胞和CD8+T细胞的数量显着减少，分别低于0.8 × 109/L，0.3 × 109/L 和0.4 × 109/L，总T 细胞，CD8+T 细胞和CD4+T 细胞计数与患者生存率呈负相关。作者还进一步分析了14 例COVID-19 患者和3 例对照患者的外周血细胞中T 细胞衰竭标志物（PD-1）的表达，重症监护病房（ICU）患者的CD8+T细胞与未在ICU 和健康对照中的患者相比，PD1 的表达增加，这表明随着COVID-19 患者疾病严重程度的提高，炎性细胞因子水平的同时上升可能驱动T 细胞群体的消耗和衰竭[14]。Zheng 等[15]通过分析99例确诊COVID-19 住院患者的临床资料也发现CO⁃VID-19 患者外周血中淋巴细胞、CD4+T 细胞和CD8+T细胞逐渐减少，而较低的CD4+T细胞和CD8+T细胞计数则可以早期发现和识别危重患者。

因此，COVID-19 患者外周血中淋巴细胞计数呈下降态势，尤其在危重症患者中呈进行性下降，对评估患者病情轻重有重要意义。

1.2 中性粒细胞

COVID-19 与大多数病毒感染相似，由于病毒可对骨髓产生抑制作用，多表现为中性粒细胞数正常或降低，随着中性粒细胞数目的降低也伴随宿主防御能力的降低，继发感染的风险明显增加，留给SARS-CoV-2可趁之机。当病毒侵袭人体时，病毒释放毒性物质或损伤相应细胞产生大量毒素导致局部炎症产生，进而刺激中性粒细胞趋化、聚集至病毒处，并在局部释放大量炎性介质、促进IL-1、IL-8等细胞因子的大量释放[16-17]。有研究发现，ICU的COV⁃ID-19 重症患者血浆中的IL-7、IL-10、G-CSF、TNF-α等细胞因子水平比非ICU 患者更高[18]。此外，中性粒细胞可释放大量弹性蛋白酶，诱导细胞损伤，发挥相应的细胞毒性作用。虽然COVID-19 肺炎与其他肺炎临床特征较为相似，但中性粒细胞升高在COVID-19 肺炎中较明显[19]。Wang 等[12]研究也发现，在重症COVID-19感染中中性粒细胞数目较轻症患者增多，这不仅与中性粒细胞在对抗SARS-CoV-2时所产生的机制有关，还与重症COVID-19 中可能合并有其它细菌感染以促使中性粒细胞数目的增加有关[20]。

1.3 中性粒细胞与淋巴细胞之比（NLR）

外周血中性粒细胞与淋巴细胞比值（neutrophil to lymphocyte ratio，NLR）是一项可从简单的实验室检查血细胞分析中计算而出的炎症标志物。当机体受到细菌或病毒感染时，NLR 变化比WBC 计数能更好地反映体内感染状况，可直观、迅速地反映出机体感染的严重程度，已成为公认的全身炎症反应有效指标之一，而且血常规检测操作简单、方便快速，能被各级医院广泛应用。因此，COVID-19 发生后，NLR在COVID-19中的价值也受到了广泛关注。

在COVID-19发病初期，T淋巴细胞数目呈减少态势，但中性粒细胞数目正常或轻度减少，此时NLR比值相对增高。但在疾病后期，随着感染的加重以及可能合并其它细菌感染，中性粒细胞数目升高明显，而淋巴细胞计数仍呈进行性减少中，因此，NLR比值明显升高，即临床表现越重的患者，NLR 越高，也预示着患者预后较差[19]。Xu 等[21]对187 例确诊COV⁃ID-19 患者的研究中发现，炎症反应可以刺激中性粒细胞的产生并加速淋巴细胞的凋亡，较低的T 淋巴细胞亚群水平（CD3+T 细胞＜0.2 × 109/L、CD4+T细胞＜0.1×109/L、CD8+T细胞＜0.1×109/L、B细胞＜0.05×109/L）与院内死亡的较高风险相关，且每增加一个NLR，院内死亡的风险就会增加8%，即NLR 升高的患者在住院期间的死亡风险更高，且男性比女性具有更大的死亡风险[22]。除此之外，NLR 与CT 严重程度评分呈正相关，相反，淋巴细胞数目与CT 严重度评分呈负相关[23]。总之，NLR 可作为COVID-19一项敏感且易获取的生物标志物，可以更加清晰地帮助我们判断感染SARS-CoV-2患者的病情轻重。

1.4 嗜酸性粒细胞

嗜酸性粒细胞具有杀伤细菌、寄生虫的能力，也是免疫反应和过敏反应中极为重要的白细胞，通过对COVID-19患者外周血细胞数目的检测可了解到嗜酸性粒细胞在COVID-19 患者中的变化。李永霞等[24]对10 例COVID-19 患者及同期收治的30 例其他病毒导致的病毒性肺炎（非COVID-19）患者外周血白细胞的分类进行对比分析显示，COVID-19 患者表现相对较低的嗜酸性粒细胞绝对计数，10 名COVID-19患者中有7名出现嗜酸性粒细胞减少症，而非COVID-19 中仅16.7%患者出现嗜酸性粒细胞下降。Zhang 等[25]对140 例COVID-19 患者的临床血液学进行了分析，发现52.9%的患者出现了嗜酸性粒细胞计数下降。目前嗜酸性粒细胞下降原因及机制暂未完全明确，有学者研究发现，在某些急性感染时嗜酸性粒细胞会显著减少，在伤寒甚至SARS患者中也发现了嗜酸性粒细胞降低，这些可能与机体为增强抗感染能力、大量分泌肾上腺皮质激素或在治疗过程中使用糖皮质激素从而导致嗜酸性粒细胞减少相关，也可能与SARS-CoV-2 直接攻击全身免疫系统有关[26]。然而，在研究洛匹那韦治疗效果时也发现了COVID-19研究病例中嗜酸性粒细胞水平在早期较低，尤其是在住院的第一周内几乎所有嗜酸性细胞数目均小于正常范围的下限，但不能归因于糖皮质激素的暴露，因为在入院初期时实验组患者均未接受过糖皮质激素的治疗。因此，考虑嗜酸性粒细胞的减少可能与SARS-CoV-2引起的急性肺损伤情况下的应激反应机制有关；而且嗜酸性粒细胞在治疗过程中呈上升趋势，在COVID-19的晚期，嗜酸性粒细胞持续改善，与所有出院病例的影像学和病毒学改善同步，因此，嗜酸性粒细胞可能是COVID-19进展和恢复的标志之一[27]。

2 C〇VID-19与血小板

2.1 血小板计数

SARS-CoV-2除可以引起白细胞、淋巴细胞、中性粒细胞数目改变之外，还会引起患者血小板计数的变化。对来自中国的1 099 名患者的研究表明，有血小板减少症的患者占36.2%[3]，也有文献报道，CO⁃VID-19 患者中约有11%～12%的患者出现血小板减少[28-29]。目前，COVID-19 患者血小板减少的机制尚未完全明确，有研究指出，可能与COVID-19抑制骨髓造血、增加自身抗体和免疫复合物的水平导致免疫系统特异性破坏血小板增多、受损肺组织激活肺内的血小板导致微血栓聚集和形成从而增加血小板的消耗等有关[29]。有研究表明初始纤维蛋白原与白蛋白比率（FAR）＜0.0 883 和血小板计数＞135 ×109/L 的COVID-19 不太可能发展为重症，但严重的COVID-19 常可出现凝血功能障碍的表现，其中纤溶过度活跃可导致血小板消耗增加[30-31]。Lippi 等[32]针对1 779名COVID-19患者的荟萃分析中提示，重型COVID-19 的患者血小板计数显著降低，同时按生存率比较，发现血小板计数低与重型COVID-19的死亡风险增加有关，因此可作为病情恶化的临床指标之一。Yang等[33]也回顾性收集了1 476例连续住院的COVID-19 患者血小板计数情况，发现306 例（20.7%）出现血小板减少、238例（16.1%）死亡，死亡率与血小板减少程度相关，血小板计数越低，死亡率越高，血小板计数（0～5）×109/L的死亡率为92.1%，而（100～150）×109/L 的死亡率仅为4.7%。因此，血小板计数的减少在COVID-19 中不仅较为常见，还是评估患者住院死亡风险的指标之一，与病情程度呈正相关。

2.2 血小板与淋巴细胞比值（PLR）

血小板与淋巴细胞比值（Platelet-to-lymphocyte ratio,PLR），它能及时反映机体炎症程度，与细胞因子风暴相关，在临床意义上与NLR相似。Sun 等[34]将116 例确诊COVID-19 患者分为普通组、ICU 重症组和非ICU 重症组，结果ICU 重症组的PLR 在治疗的第7 d 达到峰值，随后迅速下降，而其他两组的PLR呈总体下降趋势，这与Qu 等[35]对30 例确诊COV⁃ID-19 的住院患者研究结果一致。他们认为PLR 与疾病预后相关，发现在治疗期间重症患者的血小板数目为先升高后降低，其中有6 例年龄较大的重症患者血小板计数在治疗前期显著增加，PLR 最大值为626.27，随后开始出现降低，这类患者住院时间更长，预后较差，表明在治疗期间PLR是危重症患者的独立影响因素，并提醒我们，在临床治疗过程中，若前期PLR值＞126.7，患者病情可能出现加重。目前，其机制尚未完全明确，可能与细胞因子风暴的产生有关。

3 C〇VID-19与红细胞

Sun等[34]研究了COVID-19组（116例）和对照组（100例）血红蛋白浓度的改变，结果发现COVID-19组血红蛋白浓度较对照组明显降低。也有研究者报道了来自法国6 家医院和比利时医院的7 名COV⁃ID-19 患者，这些患者在Covid-19 感染期间发生了首发自身免疫性溶血性贫血（autoimmune hemolyt⁃ic anemia，AIHA），所有患者均出现明显的溶血迹象，其血红蛋白平均值约为70 g/L，严重者血红蛋白水平下降超过30 g/L[36]。在贫血治疗过程中，Hadadi等人讲到患者在使用重组人促红细胞生成素（re⁃combinant human erythropoietin，rhEPO）后血红蛋白浓度由52 g/L 提高到90 g/L，表明EPO 在COVID-19合并贫血中具有一定疗效，它可以通过多种机制，比如细胞因子调节、抗凋亡作用以及铁的重新分布来对抗SARS-CoV-2[37]。目前COVID-19 患者贫血原因尚不明确，但有文献报道，SARS-CoV-2会损害富含ACE2受体的肾脏组织，导致红细胞生成减少和破坏增加，从而导致贫血发生[38]。