IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA在新型冠状病毒肺炎患者中的水平变化及临床意义*

庞 科，黄澄澄△，高红丽，邹凡文，李 杰，龙晓莉

重庆医科大学附属永川医院：1.老年病科；2.超声科；3.肾病风湿科，重庆 402160

新型冠状病毒(SARS-CoV-2)传染性强，人群普遍易感，发病率高。对于新型冠状病毒肺炎(COVID-19)，临床目前尚无特效治疗药物，虽然重型或危重型患者所占比例不高，但患者发展至重型或危重型后病死率高，治疗难度大，早期识别患者，及时预防患者由普通型转成重型或危重型具有重要意义。有研究表明，细胞因子风暴可能是导致COVID-19患者肺部严重受损的原因[1]。本研究检测了COVID-19患者外周血中炎症因子，包括干扰素γ(IFN-γ)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-6、血清淀粉样蛋白A(SAA)水平，了解COVID-19患者体内炎症情况，并判断其是否与患者病情严重程度相关。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2020年1月22日至3月20日本院隔离病房收治的81例COVID-19患者为研究对象，其中普通型50例(普通组)，重型31例(重型组)。患者均符合《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第六版)》中的COVID-19诊断标准[2]。排除标准：(1)有慢性支气管炎病史或近期有上呼吸道感染者；(2)有严重呼吸系统疾病(慢性阻塞性肺疾病、肺肿瘤、肺结核、尘肺、肺脓肿、支气管扩张、支气管哮喘、嗜酸性粒细胞性支气管炎或上气道咳嗽综合征等)；(3)重症肺炎需要机械通气者；(4)合并心、脑、肺等器官严重原发性疾病，以及精神疾病患者；(5)妊娠、哺乳期女性。选取同期在本院就诊的流行性感冒(简称流感)患者32例为普通流感组，诊断依据为《流行性感冒诊疗方案(2018年版修订版)》[3]：(1)发生在流感流行时期；(2)以发热、头痛、肌肉疼痛和全身不适为主要临床表现，体温最高可达40 ℃，常伴有畏寒、咽喉痛、干咳、乏力、食欲减退等。排除标准：(1)合并肺部感染；(2)已使用过抗流感药物；(3)伴有心、脑、肺及多器官功能衰竭；(4)妊娠或哺乳期女性；(5)发病前14 d内曾到过武汉市及其周边地区，或来自有COVID-19病例报告社区的发热或有呼吸道症状的患者；(6)与SARS-CoV-2感染者有接触史。普通流感组、普通组、重型组研究对象性别、年龄等一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。见表1。

表1 各组患者一般资料对比

1.2方法 抽取每例患者入院当天、入院后第3天、入院后第7天、入院后第10天的清晨空腹静脉血5～10 mL，经离心机离心后取上层血清备用。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测SAA水平，同时采用电化学发光法检测IL-6、IFN-γ、TNF-α水平。

2 结 果

2.1各组入院时IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平比较 重型组入院时IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平明显高于普通组及普通流感组入院时，差异有统计学意义(P<0.05)。普通组入院时IFN-γ、TNF-α、IL-6水平与普通流感组入院时对比，差异无统计学意义(P>0.05)。普通组入院时SAA水平与普通流感组入院时对比，差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 各组入院时IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平比较

2.2普通组和重型组不同入院时间IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平比较 普通组入院后第3、7、10天IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平高于入院时，差异有统计学意义(P<0.05)；入院后第3、7天IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平高于入院后第10天，差异有统计学意义(P<0.05)。重型组入院后第3、7天IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平高于入院时和入院后第10天，差异有统计学意义(P<0.05)；入院后第10天IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平低于入院时，差异有统计学意义(P<0.05)，见表3。

表3 普通组和重型组不同入院时间IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平比较

2.3IFN-γ、TNF-α、IL-6、SAA与COVID-19病情严重程度的相关性分析 相关性分析发现，COVID-19病情严重程度与患者入院时INF-γ、TNF-α、IL-6、SAA水平呈正相关(r=0.28、0.47、0.41、0.37，P<0.05)。

2.4SAA诊断COVID-19的ROC曲线分析 ROC曲线分析结果显示，SAA诊断COVID-19的曲线下面积为0.925，其灵敏度和特异度分别为88.2%和84.4%，最佳临界值为17.0 mg/L。

3 讨 论

细胞因子风暴被认为是免疫系统对新出现的、高致病的病原体产生的过激反应，机体免疫反应失调，使促炎因子及趋化因子异常升高，最终导致机体受损[4]。

SARS-CoV-2与严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)及中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)均为β属冠状病毒。既往研究报道，SARS-CoV及MERS-CoV表面的刺突蛋白与血管紧张素转化酶2(ACE2)结合，进入人体细胞内后开始进行病毒复制，感染细胞分泌少量IFN，趋化巨噬细胞至病变部位，活化后的巨噬细胞释放大量TNF-α、IL-12等进一步刺激免疫相关细胞释放更多的炎症因子，如IFN-γ、IL-6等，SARS-CoV-2的感染途径可能与SARS-CoV及MERS-CoV相似[5]。

TNF-α是一种单核因子，主要由活化的巨噬细胞、T细胞、NK细胞、肺上皮细胞和其他单核细胞产生，它是炎性反应中最早出现的因子，也是细胞因子风暴的核心因子。而IFN-γ是一种促炎因子，主要由活化T细胞、NK细胞产生，其主要功能是激活巨噬细胞、抗病毒、诱导Th1细胞分化、抑制Th2细胞分化[5]。IL-6作为另一种重要的炎症因子，可诱导SAA产生[6]，同时刺激内皮细胞和白细胞释放一氧化氮或氧自由基等，导致肺组织损伤。国内有学者利用IL-6R托珠单克隆抗体治疗COVID-19取得了一定疗效[7]。本研究结果显示，重型组IFN-γ、TNF-α和IL-6水平明显高于普通流感组及普通组。HUANG等[1]发现COVID-19患者病情严重程度与细胞因子风暴有关。进一步对上述指标进行动态监测发现，重型组与普通组在入院后第3、7天IFN-γ、TNF-α、IL-6、SAA水平明显升高，此后随着病情好转，入院后第10天IFN-γ、TNF-α、IL-6、SAA水平逐渐下降。COVID-19患者病情严重程度与IFN-γ、TNF-α和IL-6、SAA水平呈正相关，表明COVID-19患者病情加重可能与炎症因子过度释放有关。大量的促炎因子可导致炎症细胞的聚集，凋亡基因表达增加，免疫细胞(如T细胞、巨噬细胞及中性粒细胞)大量浸润，免疫调控失衡，并发组织损伤，并出现严重的病理变化，如弥漫性肺泡损伤、透明膜形成、纤维蛋白渗出和纤维化；此外，炎症因子及趋化因子会溢出进入循环系统，导致系统性的细胞因子风暴，导致多器官功能障碍[8]。

SAA基因包括SAA1、SAA2、SAA3、SAA4，其中SAA1和SAA2基因启动子区域含有核因子(NF)-κB和IL-6转录因子识别序列，能够被IL-1β、IL-6和TNF-α诱导激活编码急性期SAA，这种蛋白与早期的炎症与感染相关，也是临床上主要检测的SAA[9]。SAA是一种保守的急性时相蛋白，由肝脏分泌，属于载脂蛋白家族成员，具有促炎活性、诱导趋化因子、诱导新生血管形成、增强细菌吞噬等作用[10-11]。SAA主要在肝脏及肺组织中生成，目前研究最多的就是其在肺部感染中的诊断及预后评估价值。有学者发现，SAA在病毒和细菌感染中水平均升高，且不受糖皮质激素影响，可能是反映感染更敏感的标志物[12]。TODOROV等[13]也认为，较高水平的SAA对病毒感染的早期诊断、病情严重程度、治疗效果、早期恢复和预后等具有指示意义。本研究发现，COVID-19患者SAA水平明显高于流感患者，且重型COVID-19患者高于普通型患者，提示SAA能用于判断COVID-19病情是否加重。经ROC曲线分析，发现SAA可作为诊断COVID-19的指标。

综上所述，在排除细菌感染的情况下，用SAA鉴别流感和COVID-19有一定参考价值。COVID-19重型患者肺部损伤重，体内炎症因子表达增加，COVID-19患者病情加重可能与细胞因子风暴形成有关，故监测IFN-γ、TNF-α、IL-6水平变化可为COVID-19病情进展提供依据。在治疗方案中，除了抗病毒、呼吸支持、营养支持等疗法外，对抗细胞因子风暴，降低IFN-γ、TNF-α、IL-6等细胞因子表达是治疗该病的方法之一。