补体C1q测定在新冠肺炎中的临床应用价值

唐生尧，刘国生*，杜桂艳，郑建琼，余莹莹，周曙初

1.湖北民族大学附属民大医院医学检验科(湖北 恩施 445000) 2.恩施市妇幼保健院检验科(湖北 恩施 445000) 3.鹤峰县中心医院检验科(湖北 鹤峰 445800)

新型冠状病毒肺炎(COVID-19)是由新型冠状病毒(SARS-CoV-2)感染导致的新发传染病，SARS-CoV-2通过包膜上S蛋白识别人血管紧张素受体(ACE2)而进入细胞内[1]，在细胞内大量复制，临床实验室可见、C反应蛋白(CRP)和D-二聚体(D-D)等异常，病理表现主要是严重呼吸障碍[2]，使患者转为重型甚至死亡，胸部计算机断层扫描特征图像(白肺)符合急性呼吸窘迫综合征[3]，该病发展过程中会引起多器官损伤，其病理机制较复杂尚不明确[4]。SARS-CoV-2各种抗原成分会激活机体体液免疫应答从而产生相应的抗体，COVID-19患者血清中首先出现IgM型抗体随后产生IgG型抗体可用于临床诊断[5]，这些抗体V区中和病毒相关抗原后会完成体液免疫效应阶段，Fc段调理巨噬细胞吞噬病毒和激活补体系统，特别是IgM型抗体具有很强补体激活能力，补体C1q最先起到识别作用[6]，补体系统被激活后能形成攻膜复合体破坏SARS-CoV-2包膜，从而产生溶解病毒效应，同时产生很多活化片段随血液循环，这些片段与激活凝血途径及炎症有关系，补体系统对免疫应答的最终效应阶段非常重要[7]，是免疫系统生理和病理作用的最终执行者之一。本研究回顾性分析COVID-19患者补体C1q变化情况，分析补体C1q与D-D、血小板计数(PLT)、CRP的相关程度，探讨补体C1q检测在COVID-19中的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1一般资料选取2020年1月1日以来在湖北民族大学附院及医联体医院就诊的35例确诊为COVID-19患者，其中男性18例，女性17例。年龄7～83岁，平均(43.5±18.3)岁，根据《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》[2]分为轻型和普通型组21例，重型和危重型组14例。纳入标准为：①送检咽拭子新型冠状病毒核酸呈阳性；②经专家组会诊得到确诊的病例；③保证患者隐私。排除标准：①多部位细菌培养阳性的病例；②补体在抗体产生后被激活，故排除疾病快速进展病程短于1周的病例；③合并自身免疫性疾病的病例。

1.2仪器和试剂血球仪是希森美康XN1000，试剂由希森美康公司提供；生化分析仪为日立全自动生化分析仪(日立008AS)，补体C1q试剂由上海北佳生化试剂公司提供，D-D由美康生物科技股份有限公司提供，CRP由武汉生之源生物科技股份有限公司提供。

1.3标本采集和检测采集静脉血后离心分离得到血清，PLT计数采集EDTA抗凝的全血，实验组标本采集由专人经培训后着个人防护装备操作，采集完后将标本装入塑料袋内密封再送检，离心完成后，在生物安全柜中进行标本去盖的操作。CRP和D-D均采用胶乳免疫比浊法进行测定，PLT计数在希森美康血球仪上完成检测，所有测试由专业技师在保证检验质量后完成。医联体医院按相同要求采集和检测标本，完成后将检验结果发给本研究组。补体C1q正常参考区间为159～233 mg/L。由于每个病例病程长短不一，将每组病例补体C1q结果按病程分为入院时结果、四分之一病程、四分之二病程、四分之三病程和出院时结果，取平均值与病程制作趋势图。

2 结果

2.1 SARS-CoV-2感染者补体C1q水平变化趋势

轻型和普通型组C1q早期升高会超过参考上限，治疗后下降维持在正常参考区间范围内；重型和危重型组C1q进行性下降至参考下限，治疗后升高且未恢复至正常参考区间内，见图1。

图1 SARS-CoV-2感染者补体C1q水平变化趋势

2.2 SARS-CoV-2感染者C1q、D-D、PLT和CRP水平比较入院时重型和危重型组C1q明显低于轻型和普通型组(P<0.05)；达出院标准时重型和危重型组C1q和PLT均明显低于轻型和普通型组(P<0.05)；重型和危重型组D-D和CRP明显高于轻型和普通型组(P<0.05)，见表1。

表1 SARS-CoV-2感染者C1q、D-D、PLT和CRP水平

2.3补体C1q与D-D、PLT、CRP相关性分析结果C1q与D-D呈负相关，相关系数|r|为0.916；C1q与PLT呈正相关，相关系数|r|为0.901；C1q与CRP呈负相关，相关系数|r|>为0.882，见表2。

表2 SARS-CoV-2感染者C1q与D-D、PLT、CRP相关性分析

3 讨论

补体C1q是补体C1的一个亚基，作为起始分子识别抗原抗体复合物之后可以激活补体经典途径[8]，有报道补体成分和激活产物与感染预后不良相关[9]。补体激活受到机体严格调控,各种补体调节因子保证水溶性物质不会激活补体系统，只有C4b、C3b、C5b结合到固相后才会被激活。SARS-CoV-2除包膜表面的抗原可以与相应抗体结合从而激活补体，与其他冠状病毒不同的是其orf3b基因编码全新短蛋白，新的orf8可能编码一种分泌蛋白[10]，这些蛋白质与机体相应抗体结合后形成循环免疫复合物，如果沉积在组织也可以激活补体。轻型组和普通型组病程早期可见补体C1q浓度升高，病程后期则下降恢复正常，可能原因是SARS-CoV-2感染人体后肝脏和脾脏等受刺激后应激性产生更多的补体，当补体系统被激活后C1q浓度会下降，病毒随即被清除，机体不再产生更多的补体，则患者C1q水平逐渐恢复正常。可见轻型和普通型患者体内补体激活水平处于生理可调节范围内，患者达出院标准后免疫系统功能也可恢复正常。

补体过度激活主要见于重型和危重型COVID-19患者，补体C1q浓度低于正常参考值下限159 mg/L，有报道SARS患者存在体液免疫受抑制现象[11]，SARS-CoV-2与SARS-CoV相似性约79%[12]，他们致病有部分相似。本研究结果显示，重型组和危重型组补体C1q水平明显低于轻型组和普通型组，在病程急性期C1q进行性下降，直到治疗有效后才升高，提示免疫功能低下；而D-D和CRP明显更高，PLT更低，提示凝血和纤溶系统功能障碍，炎症更严重。根据相关性分析结果，C1q与D-D、CRP之间呈负相关，与PLT呈正相关(P<0.05)，可见随着抗体浓度升高补体系统被激活强度在增加，补体C1q消耗的量也增加，补体系统可能与COVID-19患者凝血和纤溶系统、炎症密切相关，其发生机制还需要进一步深入研究。重型和危重型患者体内补体系统被抗原抗体复合物激活后在清除抗原性异物同时可产生大量活化产物，SARS-CoV-2编码多种蛋白质抗原使得C1q等补体成分被大量消耗而浓度显著下降，补体调节因子也会抑制补体激活导致患者后续继发免疫缺陷，这与体液免疫功能受抑制相关。补体激活后的产物主要有两类，一类是沉积在局部或细胞表面的C3b、C5b等片段，起到溶解病毒效应和调理吞噬作用；另一类是留在血液中C3a、C5a等片段又称过敏毒素，通过与对应受体识别产生相应的生物学功能，主要是刺激肥大细胞和嗜碱性粒细胞脱颗粒，释放组胺等血管活性介质和各种炎症介质，导致血管通透性增加，血管内各种成分更容易进入组织，方便免疫系统在组织局部发挥作用，同时也引起水肿和渗出，而且C5a可直接作用于内皮细胞导致血管通透性增加并释放组织因子，启动凝血过程也可能激发纤溶过程，C5a的生物学作用最强，有报道C5a的抗体在炎症性肠病中的作用[13]，C3d通过受体直接作用于血小板，C1q可调节血小板功能，并影响PLT[14]和凝血及纤溶系统。由于补体系统成分复杂活化片段较多，加之补体调节因子的作用，与炎症和凝血之间的关系还需要进一步深入研究才能阐明。根据本组结果补体激活程度在轻型和普通型显著低于重型和危重型，补体系统激活后的片段水平变化和组织分布，血管活性介质等补体系统刺激产物是需要下一步研究的方向，可能阐明补体系统在COVID-19患者中病理损伤机制。

总之，临床上动态监测COVID-19患者体内补体C1q水平可预警重型和危重型转化并判断预后情况，也可以评估患者免疫功能，具有较好的临床应用价值。