林敏青,夏文广,徐波,徐爱平,王夜明△
新型冠状病毒(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)具有极强的传染性和致病性,世界卫生组织(WHO)将新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19)列为当今国际关注的突发公共卫生事件,将全球疫情风险等级由“高”上调为“很高”[1-4]。我国COVID-19 重症(包括重型和危重型)患者约占该病总人数的18.6%,其中重症病死率为12.4%[5]。面对救治难度高、死亡风险大的COVID-19 重症患者,早期识别和有效治疗是降低患者病死率的关键[6]。大量临床研究发现,免疫紊乱是COVID-19进展为重症的重要因素[7],病情越严重,T 淋巴细胞亚群减少越明显[8]。对COVID-19死亡患者的病理解剖同样可见外周血T淋巴细胞亚群显著减少,表明重症患者存在严重的免疫损伤[9]。因T 淋巴细胞亚群是免疫防御的重要组成部分,本文基于COVID-19 与T 淋巴细胞亚群的认识,就COVID-19 诊疗过程中T 淋巴细胞亚群监测的临床意义综述如下。
1.1 COVID-19 概 述 COVID-19 是 SARS-CoV-2经呼吸道飞沫或密切接触传播感染宿主(人)的急性呼吸道传染病,主要侵犯下呼吸道,以发热、干咳、乏力为主要表现,通常潜伏期为1~14 d,多数为3~7 d,存在气溶胶、粪便及尿液接触传播的可能,个别患者潜伏期可能超过14 d[10]。实验室检查普遍见淋巴细胞减少,胸部CT 示散在或成片的磨玻璃样或实变影,严重者会迅速进展为急性呼吸窘迫、脓毒症休克、难以纠正的代谢性酸中毒、多器官功能衰竭甚至死亡[11-12]。
1.2 COVID-19 与 T 淋巴细胞亚群的关系 T 淋巴细胞亚群主要依靠CD4+T 淋巴细胞(CD4+)和CD8+T淋巴细胞(CD8+)特异性清除SARS-CoV-2。SARSCoV-2被认为可通过其表面S蛋白与血管紧张素转化酶 2(angiotensin converting enzyme 2,ACE2)结合[13],而 T 淋巴细胞表面ACE2 受体表达缺失[8],提示SARS-CoV-2 并不直接侵袭T 淋巴细胞致T 淋巴细胞亚群变化。目前,对COVID-19 发生免疫紊乱的机制普遍解释为过度免疫反应引发“炎症风暴”[14]。SARS-CoV-2 可通过 2 型肺泡上皮细胞和肺毛细血管屏障入血,激活Th1 型免疫反应,诱导CD4+分化,形成免疫炎症级联反应,释放大量炎性因子[15]。初期,促炎细胞因子如白细胞介素(IL)-6可正反馈激活适应性免疫应答,从而调节T 淋巴细胞亚群的增殖和凋亡[16-17];后期,促炎-抗炎反应失衡,大量细胞因子负反馈抑制T淋巴细胞亚群的增殖和活化[8]。而T 淋巴细胞亚群数量的减少和功能的下降又加重免疫介导的间质性肺病,延迟病毒清除,从而导致病情的重症化发展[18]。此外,淋巴细胞减少是COVID-19的共同特征[19];COVID-19重症患者可因SARS-CoV-2 破坏淋巴细胞的胞质成分,导致T淋巴细胞亚群的坏死或凋亡[20]。SARS-CoV-2 对T淋巴细胞亚群的影响见图1。
2.1 提示疾病严重程度 严重呼吸窘迫综合征(severe acute respiratory syndrome,SARS)被认为存在一种免疫介导的淋巴细胞消耗,细胞病理和免疫病理效应共同作用导致临床病情恶化[21]。研究显示,淋巴细胞减少和T 淋巴细胞亚群的持续消耗是
SARS进行性发展的表现之一[22];长时间或更低水平的CD4+、CD8+与疾病加重甚至死亡呈正相关,建议应用低CD4+、CD8+作为SARS严重程度的标志[23]。在COVID-19 中,免疫病理效应同样发挥重要作用,T 淋巴细胞亚群的数量和减少程度均可反映病情的严重程度。研究发现,大部分COVID-19 患者存在总 T 淋巴细胞、CD4+、CD8+数量减少,且重型患者明显少于普通型患者,提示CD4+、CD8+数量与疾病严重程度呈负相关[18]。凌云等[6]发现,COVID-19 重症患者的细胞免疫功能显著受抑制,其CD4+、CD8+计数均显著少于轻症患者,Logistic回归分析显示,低CD8+水平是COVID-19 进展为重症的独立危险因素。另外,COVID-19重症患者CD4+、CD8+减少比例亦较轻症者突出(CD4+:95.24%vs. 52.90%;CD8+:61.90%vs.28.40%),提示T淋巴细胞亚群可作为COVID-19轻症向重症转化的预测因子[24]。
因CD4+、CD8+的动态变化可提示病情轻重转化,建议临床医师在诊治过程中结合CD4+、CD8+,对患者进行危险分级,预判疾病严重程度,以便在免疫衰退或病情恶化的早期实施有效干预,逆转重症发展,降低病死率。
2.2 判断预后转归 国家卫生健康委员会《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》[12]明确指出淋巴细胞进行性下降,炎性因子如IL-6、乳酸进行性上升将提示不良预后。Yang 等[16]也认为,高水平的IL-6和乳酸是判断不良预后的独立危险因素。另有研究认为,IL-6可抑制T细胞免疫应答,炎症风暴可增加胞吐介导的有氧糖酵解,促进乳酸释放[25]。乳酸能促进CD4+向IL-17 转换,损害CD8+的细胞溶解能力,一系列反应导致CD4+、CD8+数量和功能在COVID-19恶化甚死亡患者中均进行性下降[26]。
Diao 等[8]对 499 例 COVID-19 患者的临床研究发现,T 淋巴细胞亚群的数量和功能随病情恶化进行性下降,特别指出当总T 淋巴细胞<800/μL 或CD4+<400/μL或CD8+<300/μL时,患者将面临死亡的高风险。Jiang 等[27]发现,112 例 COVID-19 住院患者在标准治疗平均7.9 d 后,其CD4+、CD8+数量在缓解组进行性上升,在恶化和死亡组进行性下降,且CD4+下降早于CD8+,提示CD4+下降可作为病情早期进展的观测指标。
因CD4+可早于CD8+反映COVID-19 病情进展,CD8+介导的免疫功能恢复迟滞且其值通常处于相对较低水平[16],建议临床结合IL-6、CD4+、CD8+进行预后预判。在疾病初期侧重监测CD4+,进展后期及康复期侧重监测CD8+,以进行康复评价和治疗指导,从而最大程度减轻远期危害。
3.1 糖皮质激素 糖皮质激素在COVID-19治疗过程中的作用备受争议。因其能减轻炎症导致的肺组织损伤而被频繁用于重症患者中,但较多的证据显示其并不能降低患者病死率,反而会抑制免疫应答、延迟病毒清除[28-29]。故世界卫生组织建议糖皮质激素不应常规用于COVID-19患者[30]。
但也有研究者持不同观点,中日友好医院曹彬教授团队认为不确定的临床证据不应成为放弃COVID-19 患者 使 用激 素 的理由[31]。并 佐 证在SARS研究中,低中等剂量的糖皮质激素可降低危重症患者的病死率,缩短住院时间,且不会引起继发感染和其他并发症[32]。在甲型H1N1流感合并病毒性肺炎中,低中等剂量糖皮质激素(25~150 mg/d 甲泼尼龙)可降低氧合指数低于300 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)患者的病死率[33]。中国胸科学会也制定了相关专家共识,提出不应以退热为出发点,应谨慎进行短期、低中等剂量激素治疗[≤7 d、≤0.5~1 mg/(kg·d)甲泼尼龙],具体用量需根据病情进行专业调整[34]。
综上所述,笔者建议综合COVID-19患者T淋巴细胞亚群和细胞因子水平,准确把握免疫-炎症状态,个体化应用糖皮质激素。若外周血T 淋巴细胞亚群数量显著下降,将提示机体存在明显的细胞免疫损伤,则当慎用糖皮质激素,避免加重抑制淋巴细胞增殖和抗炎效应,或可联用免疫增强剂以利于疾病恢复和提高对症治疗效果。
3.2 疫苗研发 SARS-CoV-2 存在与SARS 病毒类似的、能结合宿主受体细胞并介导膜融合的S 蛋白能力,该糖蛋白曾被应用于SARS 疫苗的研发[35]。一项研究采用免疫信息学方法对SARS-CoV-2进行细胞毒性T淋巴细胞的表位鉴定,研究指出其中5个T 淋 巴 细 胞 表 位(YLQPRTFLL、GVYFASTEK、EPVLKGVKL、VVNQNAQAL、WTAGAAAYY)可能成为疫苗开发的潜在候选[36]。另外,有研究者认为通过补充记忆性CD4+、CD8+或许可为COVID-19 疫苗的研发提供新思路[37]。
CD4+数量减少是早期COVID-19恶化的重要内在因素,是逆转重症的关键靶点,在CD4+数量减少的初期阶段积极干预将有望遏制免疫炎症级联反应;CD8+变化是疾病进展后期或恢复期的重要标志,具有治疗指导和康复评估意义。故动态监测CD4+、CD8+,可辅助把握患者病情、预判预后并指导治疗。但目前COVID-19 病情监测尚缺乏基于多中心、大样本证据下的预警阈值。《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》中所提的相关预警指标也仅做“进行性进展”的定性描述,未见明确数值指导。关于COVID-19 的免疫病理机制认识、预警值确定等问题仍需开展更多设计严谨的多中心、大样本临床研究,这将给重症患者的防治提供新思路。