王秀雯,曹文靜,張 超,宋錦文,楊 濤,王嗣予,周春保,徐 哲,孟繁平,施 明,范 興,王福生
1 解放軍醫(yī)學(xué)院,北京 100853;2 解放軍總醫(yī)院第五醫(yī)學(xué)中心 感染病醫(yī)學(xué)部,國家傳染病臨床研究中心,北京 100039
新型冠狀病毒肺炎(COVID-19,以下簡稱新冠肺炎),是由新型冠狀病毒(2019-nCoV,以下簡稱新冠病毒)感染導(dǎo)致的疾病。截至2020年10月15日,新冠病毒已經(jīng)累計造成全球3800萬余人感染,逾100萬人死亡[1-2]。新冠肺炎患者早期以發(fā)熱、干咳為主要臨床表現(xiàn),部分患者伴有乏力、呼吸不暢、腹瀉、流涕、咳痰等癥狀[3]。新冠病毒感染可導(dǎo)致患者出現(xiàn)無癥狀、輕癥、中癥、重癥等不同臨床類型,甚至死亡的結(jié)局??共《久庖叻磻?yīng)對于清除新冠病毒至關(guān)重要,但過于強(qiáng)烈且持續(xù)的免疫反應(yīng)會造成炎性因子的大量產(chǎn)生,進(jìn)而可能引起炎性因子風(fēng)暴,而炎性因子風(fēng)暴被認(rèn)為是新冠肺炎患者疾病惡化的重要原因[4-6]。血漿白細(xì)胞介素6(interleukin-6,IL-6)水平與急性呼吸窘迫綜合征等不良事件密切相關(guān)[7]。血漿纖維蛋白原樣蛋白1(fibrinogen-like protein 1,F(xiàn)GL1)是一種由肝細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子,作為肝細(xì)胞的絲裂原,通過促進(jìn)肝細(xì)胞增殖,減弱藥物性肝損傷[8-11]。有研究表明FGL1通過調(diào)控糖脂代謝影響肝細(xì)胞脂質(zhì)堆積和胰島素抵抗[4-6]。在新冠肺炎患者中也存在肝損傷和糖脂代謝異常的情況[12-14]。此外,還有研究報道IL-6以類似于急性期反應(yīng)物的模式誘導(dǎo)FGL1的表達(dá),提示FGL1可能作為IL-6信號通路下游效應(yīng)分子,參與新冠肺炎的疾病進(jìn)程[15-16]。本研究通過分析新冠肺炎患者血漿中FGL1的表達(dá)水平及其與實驗室指標(biāo)的相關(guān)關(guān)系,旨在明確其對新冠肺炎患者病情評估的價值。
1研究對象 納入2020年1-3月解放軍總醫(yī)院第五醫(yī)學(xué)中心收治的新冠肺炎患者37例。依據(jù)國家衛(wèi)生健康委員會發(fā)布的《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第八版)》對新冠肺炎患者進(jìn)行分型[17]。納入標(biāo)準(zhǔn):利用RT-PCR技術(shù)在呼吸道標(biāo)本檢測到新型冠狀病毒核酸。為分析輕型患者(Mild)和普通型/重型患者的差異,將普通型和重型患者歸為一組,標(biāo)記為中/重型(Moderate/Severe)組。截至本研究進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,2例患者因發(fā)生多器官衰竭而死亡,其余患者均已康復(fù)出院。另選取健康對照14例,其中男性9例,女性5例,中位年齡30.00(28.00~37.25)歲。本研究經(jīng)解放軍總醫(yī)院第五醫(yī)學(xué)中心倫理委員會批準(zhǔn)(審批號:第S2020-044-02號),所有研究對象及家屬均已簽署知情同意書。
2ELISA法檢測血漿FGL1等細(xì)胞因子水平 抽取健康對照者和新冠肺炎患者入院當(dāng)天和出院前1 d空腹外周靜脈血5mL,置于真空抗凝管,離心后取上層血漿,凍存于?80°冰箱中。新冠肺炎患者和健康對照血漿均于56℃水浴中滅活30min,利用酶聯(lián)免疫吸附法檢測血漿中γ干擾素(interferonγ,IFN-γ)、IL-6和FGL1含量。FGL1檢測試劑盒購自武漢云克隆公司,IFN-γ和IL-6檢測試劑盒購自美國R&D公司。具體操作步驟嚴(yán)格按試劑盒說明書進(jìn)行。
3統(tǒng)計學(xué)處理 采用GraphPad Prism 8.0和SPSS 25.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。符合正態(tài)分布的計量資料以表示,兩組間比較采用t檢驗;不符合正態(tài)分布的計量資料以Md(IQR)表示,兩組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗。采用受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線分析法評價血漿FGL1對新冠肺炎的病情評估價值。采用Pearson法進(jìn)行相關(guān)性檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
1患者的臨床特征 納入新冠肺炎患者37例,根據(jù)入院時疾病嚴(yán)重程度分組:輕型組14例,男性7例,女性7例,中位年齡33.50 (22.00~41.50)歲;普通型組13例,男性8例,女性5例,中位年齡54.00(37.00~69.00)歲;重/危重型組10例,男性7例,女性3例,中位年齡62.00(37.75~78.25)歲。輕型組與中/重型組性別、白細(xì)胞計數(shù)、中性粒細(xì)胞計數(shù)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、肌酐、IL-6、降鈣素原、C反應(yīng)蛋白(C reactive protein,CRP)、三酰甘油、膽固醇、血糖等無統(tǒng)計學(xué)差異;兩組年齡、取樣時間、合并癥、淋巴細(xì)胞計數(shù)、血清鐵蛋白、紅細(xì)胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate,ESR)有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05)(表1)。
表1 新冠肺炎患者的臨床特征Tab. 1 Clinical characteristics of the COVID-19 patients
2FGL1在新冠肺炎患者血漿中的表達(dá) 檢測14例健康人、37例入院新冠肺炎患者和23例出院患者(包含在37例患者中)血漿FGL1水平。結(jié)果表明,新冠肺炎患者入院時血漿FGL1水平較健康對照明顯增高[(222.05±83.78)ng/mLvs(74.87±29.28)ng/mL,P<0.001],出院時血漿FGL1水平有所降低[(125.39±66.27)ng/mLvs(222.05±83.78)ng/mL,P<0.001],但仍未恢復(fù)到正常水平(P<0.01)(圖1A)。入院時中/重型患者血漿FGL1表達(dá)水平較輕型患者高[(271.33±85.27)ng/mLvs(189.22±51.19)ng/mL,P<0.01](圖1B)。
圖1 新冠肺炎患者與健康對照者血漿FGL1水平比較A:入院、出院時新冠肺炎患者血漿FGL1水平;B:入院時輕、中/重型新冠肺炎患者血漿FGL1水平Fig.1 Plasma levels of FGL1 in the COVID-19 patients and healthy controlsA: Plasma levels of FGL1 in admitted and discharged COVID-19 patients; B: Plasma levels of FGL1 in the mild and the moderate/severe COVID-19 patients
3血漿FGL1對新冠肺炎患者病情的評估價值分析 進(jìn)一步探討其血漿FGL1等指標(biāo)對新冠肺炎患者病情的評估價值。以中/重癥新冠肺炎組為陽性樣本,以輕型新冠肺炎組為陰性樣本,建立ROC曲線診斷分析模型。經(jīng)ROC分析知,F(xiàn)GL1在評估中/重型新冠肺炎的Cut-off值為203.84ng/mL,曲線下面積(area under the curve,AUC)為0.780 (95%CI: 0.631~0.928),敏感度78.57%,特異性73.91%(圖2)。在評估中重型新冠肺炎時,F(xiàn)GL1較CRP、IL-6曲線下面積更大(圖2和表2)。
表2 FGL1、CRP及IL-6評估中/重癥新冠肺炎病情的價值Tab. 2 Diagnostic value of FGL1, CRP and IL-6 in moderate/severe COVID-19
圖2 血漿FGL1、CRP、IL-6評估中重型新冠肺炎的ROC曲線Fig.2 ROC curves of plasma FGL1, CRP and IL-6 in predicting moderate/severe COVID-19
4新冠肺炎患者血漿中FGL1與IL-6、IFN-γ相關(guān)性分析 對新冠肺炎患者血漿中FGL1與IL-6、IFN-γ三個指標(biāo)做Pearson相關(guān)分析,結(jié)果顯示新冠肺炎患者血漿FGL1水平與IL-6水平呈顯著正相關(guān)(r=0.588,P<0.001),與IFN-γ也呈顯著正相關(guān)(r=0.378,P=0.017)(圖3)。
圖3 新冠肺炎患者血漿FGL1與IL-6、IFN-γ相關(guān)性分析Fig.3 Correlation analysis of plasma FGL1 with IL-6, IFN-γ in the COVID-19 patients
自新冠肺炎疫情暴發(fā)以來,全球已有累計3800萬人被感染,100萬人死亡[1]。大多數(shù)新冠肺炎患者僅有較輕的癥狀且可自愈,但部分患者,尤其是老年和患有基礎(chǔ)疾病的患者,有更高的風(fēng)險進(jìn)展為重癥甚至死亡[18]。新冠病毒感染導(dǎo)致患者體內(nèi)細(xì)胞因子和趨化因子水平大幅增加。重癥監(jiān)護(hù)室內(nèi)的新冠肺炎患者外周血中IL-2、IL-6、IL-7、IL-10、IP-10、MCP1等細(xì)胞因子表達(dá)顯著增高[19]。IL-6具有強(qiáng)烈的致炎性,是新冠肺炎患者體內(nèi)引起炎性因子風(fēng)暴的關(guān)鍵因素之一。目前靶向IL-6的抗體已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗階段,部分重癥新冠肺炎患者能夠從中受益[20]。IL-6和IL-10等可作為新冠肺炎患者發(fā)展為重癥的預(yù)測指標(biāo)[7]。FGL1是肝細(xì)胞分泌的生長因子,在肝損傷的病理情況下,被IL-6誘導(dǎo)表達(dá),促進(jìn)肝再生和組織修復(fù)[10,16]。新冠肺炎患者體內(nèi)的FGL1可能作為IL-6的下游調(diào)控分子調(diào)控新冠肺炎的疾病進(jìn)程。
本研究通過ELISA技術(shù)檢測了37例新冠肺炎患者和14例健康對照者血漿中FGL1含量,發(fā)現(xiàn)FGL1在新冠肺炎患者外周血中表達(dá)顯著增高,且中/重型患者血漿FGL1水平較輕型患者進(jìn)一步升高;血漿FGL1與IL-6、IFN-γ水平呈正相關(guān)。通過ROC曲線分析,本研究發(fā)現(xiàn)血漿FGL1對于新冠肺炎疾病嚴(yán)重程度的診斷具有較高價值。FGL1作為生長因子,調(diào)控肝再生和組織修復(fù)。部分新冠肺炎患者存在肝損傷的情況,且與疾病嚴(yán)重程度密切相關(guān)[12,21];FGL1可能通過參與肝損傷進(jìn)而影響新冠肺炎的疾病進(jìn)程[10]。FGL1除調(diào)控肝再生之外,還能調(diào)控糖代謝和脂質(zhì)代謝。新冠肺炎患者存在著糖脂代謝的異常,血糖對于新冠病毒復(fù)制、炎性因子產(chǎn)生以及新冠肺炎患者轉(zhuǎn)歸有重要影響[13-14,22]。最近的研究表明,F(xiàn)GL1是免疫檢查點分子LAG-3的配體,可通過LAG-3抑制T細(xì)胞功能[23]。新冠病毒感染人體后,外周血中CD4和CD8T細(xì)胞中LAG-3的表達(dá)均顯著升高,可能會受到FGL1的調(diào)控,進(jìn)而影響新冠肺炎的疾病進(jìn)程[24-25]。雖然新冠肺炎患者體內(nèi)的FGL1可能是由IL-6誘導(dǎo)產(chǎn)生的,但在不同疾病嚴(yán)重程度患者體內(nèi)FGL1的變化比IL-6更為敏感,血漿FGL1的水平能敏感地區(qū)分輕型患者與中/重型新冠肺炎患者,因此有望成為比較理想的病情評估指標(biāo)。
綜上所述,本研究發(fā)現(xiàn)感染新冠病毒后,患者血漿FGL1表達(dá)水平上調(diào),且與疾病嚴(yán)重程度相關(guān)。同時FGL1可以作為一個新的病情評估指標(biāo),用于區(qū)分輕型和中/重型新冠肺炎患者。由于本研究的樣本量有限,未能檢測患者肺部組織中FGL1的變化特點,也未能觀察到FGL1水平與新冠肺炎患者臨床預(yù)后的關(guān)系,仍需要在更多的樣本上驗證。FGL1可能通過調(diào)控肝細(xì)胞的再生,機(jī)體糖脂代謝水平以及LAG-3陽性免疫細(xì)胞的功能,參與新冠肺炎的疾病進(jìn)程。FGL1在新冠肺炎病理過程中的作用仍需要通過功能實驗和動物模型驗證。