陈木兴 范欣欣 陈晓红 林友飞 黄明翔 陈力舟 吴迪
新型冠状病毒肺炎(简称“新冠肺炎”)是由新型冠状病毒(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)感染而致的呼吸道传染病[1],目前已在全球广泛流行,危害极大。T淋巴细胞参与机体适应性免疫,在病毒感染的免疫反应中起着关键性作用[2-3],目前,多研究发现新冠肺炎发生进展与T淋巴细胞计数变化密切相关。因此,通过T淋巴细胞亚群评估新冠肺炎病情及转归以早期干预,对于有效诊疗、降低病亡率显得尤为重要[4]。故笔者对T淋巴细胞亚群在新冠肺炎中的研究进展进行综述。
T淋巴细胞是细胞免疫的主要细胞,其计数水平反应机体免疫状态,在机体抵抗病毒中发挥显著作用,当SARS-CoV-2感染机体时,激活免疫反应,T淋巴细胞介导的免疫应答参与其中,其计数水平反应机体免疫功能及转归[5]。T淋巴细胞亚群主要有CD4+T淋巴细胞(辅助性T细胞标志)、CD8+T淋巴细胞(细胞毒性T细胞标志)等。CD4+T淋巴细胞可增强巨噬细胞介导的抗感染作用与B细胞介导的体液免疫应答,是新冠肺炎患者肺泡中浸润的主要淋巴细胞[6];CD8+T淋巴细胞是特异性细胞免疫的T效应细胞,能够清除被病毒感染的靶细胞[7];正常机体外周血CD4+T、CD8+T淋巴细胞和CD4+/CD8+T细胞比值处于正常范围内,维持于动态平衡及相互反馈调节中,体现机体细胞免疫状况[8]。T淋巴细胞数量显著减少和功能失调,适应性免疫难以有效启动,这种免疫失调又将促使新冠肺炎迅速恶化[9-10]。
1. T淋巴细胞亚群与病情严重程度:SARS-CoV-2感染机体引发T 淋巴细胞免疫应答,病毒载量Ct值越低,其复制能力越强,淋巴细胞水平越低[11],T 淋巴细胞计数降低是新冠肺炎重要的免疫学特征[12-13]。CD4+T淋巴细胞在免疫应答中具有枢纽作用,体现机体免疫状态,是新冠肺炎患者免疫功能受损较明确的指标[14],对新冠肺炎病情严重程度具有预测价值,其计数与新冠肺炎病情严重程度具有相关性[15]。CD8+T淋巴细胞作为特异性杀伤靶细胞的效应T细胞,能够抑制及对抗病毒,并释放多种细胞因子杀死靶细胞,在SARS-CoV-2感染早期病情较轻时CD8+T淋巴细胞变化不明显,但病情较重时细胞免疫功能严重受损,导致CD8+T淋巴细胞减少[14,16]。多研究显示,70%~80%的新冠肺炎重症患者T淋巴细胞计数降低,25%的轻症患者T淋巴细胞计数降低[17-20],尚未发现无症状感染者的淋巴细胞计数降低[21]。一项对752例新冠肺炎病例的研究[22]及另一项对507例新冠肺炎病例的研究[23]均提示T淋巴细胞亚群计数水平与病情严重程度呈负相关。此外还有多研究也表明,新冠肺炎病情越重,其CD4+T、CD8+T淋巴细胞计数也随之明显下降[24-25]。因此, T淋巴细胞亚群计数的变化可能与临床分型及疾病严重程度具有相关性,可通过T淋巴细胞亚群计数评估病情严重程度。
2. CD4+/CD8+T细胞比值与病情严重程度:众多研究指出,大多数新冠肺炎患者 CD4+/CD8+T细胞比值处于正常范围,其比值与病情严重程度不相关,这表明病毒对T淋巴细胞亚群计数的下降没有选择性[12,24,26-27]。然而也有多研究表明,CD4+/CD8+T细胞比值上升与新冠肺炎炎症状态及病情严重程度呈正相关[24,28-30],是新冠肺炎重症化的预测因素[31],也是疗效不佳的危险因素[29],且死亡患者CD4+/CD8+T细胞比值较存活患者明显上升[32]。原因可能有:一方面,有些病情较重患者CD4+T、CD8+T淋巴细胞下降的同时被过强激活[33],CD4+/CD8+T细胞比值的增大与 CD4+T淋巴细胞的强活化增殖相关,或许需要免疫抑制[29], CD8+T淋巴细胞计数的减少加剧新冠肺炎病情进展[32]。另一方面,CD4+T淋巴细胞主要是以间接机制起作用,而CD8+T淋巴细胞直接杀伤于靶细胞, 促使CD8+T淋巴细胞储备降低进而不利于病毒清除[34],这可能也是CD4+/CD8+T细胞比值的升高大多出现于重症患者的重要因素。值得一提的是,另有研究指出,新冠肺炎重症病例淋巴细胞亚群计数的降低主要是CD4+T淋巴细胞减少,并有CD4+/CD8+T细胞比值的降低[35],这与另一研究相似,即其发现新冠肺炎危重病例中更为多见的是CD4+T淋巴细胞水平的减少,而CD8+T淋巴细胞下降不显著[36]。CD4+T淋巴细胞减少程度大于CD8+T淋巴细胞,提示细胞及体液免疫均为抑制状态。不同的研究中,重症病例CD4+/CD8+T细胞比值的变化大相径庭,但无论其比值升高或降低,均提示免疫失调,毕竟机体的免疫调节是个复杂过程;故当遇到CD4+/CD8+T细胞比值失衡时,无论升高或降低,均应警惕重症化倾向。
有学者指出,在相应治疗后,好转组CD4+T、CD8+T淋巴细胞计数均随之上升,而恶化组及死亡组却是持续性减少[24],CD4+T、 CD8+T淋巴细胞水平不断减少可能是新冠肺炎危重症患者难以恢复的重要因素[25]。另有多研究也显示,CD4+T、CD8+T淋巴细胞计数与病情恢复速度和程度相关[25],是新冠肺炎重症化趋势的预测因素[37],若 CD4+T、CD8+T淋巴细胞计数高,则预后佳[5],反之持续低下,往往表明预后较差[11,28]。因此,可早期动态监测T淋巴细胞亚群计数,以评估患者免疫状况,判断病情与预后,及时调整治疗方案。
研究指出,高CD4+T淋巴细胞水平是新冠肺炎的独立保护因素[26],而低CD4+T淋巴细胞水平是新冠肺炎预后不良的独立预测因素[11,15]。另有不同研究结果显示,高水平的CD8+T淋巴细胞计数是阻碍新冠肺炎重症化的保护因素[31],而低 CD8+T淋巴细胞计数是新冠肺炎预后不良的独立预测因素[16,38],治疗后CD8+T淋巴细胞计数仍低下是疗效不佳的独立危险因素[29]。SARS-CoV-2感染后,可能因个体差异,机体在免疫应答方面出现差异,表现在T淋巴细胞亚群的变化中不尽相同,即以CD4+T和/或CD8+T淋巴细胞变化为主。总之,CD4+T、CD8+T淋巴细胞计数的同时或持续下降时,可能是机体免疫功能受损更重,更需引起临床关注。
SARS-CoV-2侵入机体,与呼吸道黏膜上ACE2受体相结合并复制繁殖[39],肺泡巨噬细胞和上皮细胞通过释放大量促炎细胞因子和趋化因子,促发免疫应答[27]。呼吸道中的CD4+T、CD8+T淋巴细胞是主要的效应记忆细胞,新冠肺炎患者外周血及肺泡灌洗液中的T淋巴细胞计数均下降,并与病情进展相关,可见T细胞参与了肺部免疫应答[10]。新冠肺炎患者T淋巴细胞亚群绝对计数在发病早期即可出现快速下降,甚至早于症状与CT改变,反映其细胞免疫在发病早期显著受损,并可促使病情进展,使得肺泡受损更重、渗出显著增多[3,40]。并且在对COVID-19死亡患者的病理解剖中发现,其双肺弥漫性肺泡损伤及黏液性渗出与影像学受损情况相一致[41]。多研究表明,新冠肺炎患者T淋巴细胞变化与病情及肺部病变程度具有同步性关联,CD4+T、CD8+T淋巴细胞计数下降得越低,CT肺部受损情况及其病情就越重[40,42],同时有学者指出,肺部影像改变与CD4+T/CD8+T细胞比值没有相关性[40],可能影像的改变对于T淋巴细胞亚群计数的下降没有选择性。此外,CD4+T、CD8+T淋巴细胞绝对值均同步降低,还能够早期区别于细菌性肺炎[43],对于鉴别诊断具有显著意义。在难以获得影像学资料的情况下,可通过T淋巴细胞亚群计数的变化初步判断新冠肺炎患者的肺部病变状况;将T淋巴细胞亚群的变化与胸部CT影像检查相结合,可以更好地评估病情发展趋势。
有学者指出,新冠肺炎重症患者CD4+T、CD8+T淋巴细胞计数在早期即已减少, 至发病 4~6 d 后数值达到最低点[44]。然而有研究发现,发病 0~4 d T细胞计数均处于正常范围内,而后CD4+T、CD8+T淋巴细胞持续下降,发病8~10 d数值达到最低[27],这与另一研究相类似,即在发病(10±1) d检测 T淋巴细胞亚群计数对病情评估更有意义[4]。也有学者在Pearson 相关性分析中指出,不同发病时间抽血与T淋巴细胞亚群数值不具有相关性[45],这表明在任何发病时间都可通过T淋巴细胞亚群计数评估病情。在时间节点上,不同学者的研究结果有所偏差,可能与病情严重程度、合并基础疾病等多因素具有相关性,然而在临床中,应动态监测T淋巴细胞亚群计数,发现其持续下降或未改善者,应注意病情进展可能。
核酸转阴时间有一定程度的滞后性,可晚于症状消失及肺部病灶吸收,甚至核酸反复阳性[46]。因此对于明确影响核酸转阴时间显得尤为重要。多研究指出,年龄、合并基础疾病及治疗手段等均不影响核酸转阴时间,提示其只影响免疫指标的变化,核酸转阴时间主要还是与自身免疫有关[27,47]。新冠肺炎患者长时间T淋巴细胞亚群水平低下提示预后较差[48]。CD4+T、CD8+T淋巴细胞均影响核酸转阴时间, CD4+T、CD8+T淋巴细胞计数的持续低下,尤其是发病14 d后T淋巴细胞计数仍低下,可能反映核酸转阴时间延长[27]。新冠肺炎患者肺部磨玻璃影病灶较出院时增多[27],可能提示肺部残留SARS-CoV-2,在出院后,SARS-CoV-2低水平复制,当载量升高到可测出水平时,即为核酸“复阳”[5]。SARS-CoV-2的持续作用可引发人体免疫受损,CD4+T淋巴细胞计数越低,越阻碍病毒清除[49]。有学者在多因素分析中指出,核酸“复阳”主要与出院CD4+T淋巴细胞绝对值低下密切相关,“复阳”者可能伴有更长时间的T细胞功能低下[50]。此外,核酸“复阳”可能还与CD8+T淋巴细胞下降具有相关性[51]。综上所述,CD4+T、CD8+T淋巴细胞绝对值低下反映其免疫功能低下,为病毒复制创造条件,动态监测CD4+T、CD8+T淋巴细胞的变化有助于预测核酸转阴时间,出院前T淋巴细胞检测可作为评估“复阳”风险的参考指标。
细胞免疫对于机体清除SARS-CoV-2起着关键性作用, CD4+T、CD8+T淋巴细胞计数与疾病严重程度及预后具有相关性,两者间相互制约,恶性循环。在新冠肺炎患者诊治过程中动态监测T淋巴细胞亚群,结合影像学检查,有助于疾病分型、预判疾病转归;同时,也可通过T淋巴细胞亚群水平的变化指导免疫调节剂的应用,以更好的提高疗效。有学者指出支气管灌洗液中淋巴细胞较缺乏[52],目前尚未见到支气管灌洗液中T淋巴细胞亚群在新冠肺炎患者诊治方面的相关研究,可开展相关临床研究,进一步探究灌洗液T淋巴亚群与新冠肺炎的关系,以更准确地评价新冠肺炎患者的病情严重程度、转归及预后,为新冠肺炎患者的诊治提供理论依据。
利益冲突所有作者均声明无利益冲突
作者贡献陈木兴:论文撰写;范欣欣:协助论文撰写;陈晓红、林友飞:研究指导;黄明翔、陈力舟:论文修改;吴迪:论文修改、审阅及指导