IRF評估新型冠狀病毒肺炎患者死亡風險的價值

曹曉淬，張紅梅，孔 曼，毛小莉，黃麗鋒，盧忠心

華中科技大學同濟醫學院附屬武漢市中心醫院檢驗科，湖北武漢 430014

新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)主要的傳播途徑是呼吸道傳播和飛沫傳播，病原體通過呼吸道侵入人體，作用于呼吸道黏膜上皮細胞和肺泡上皮細胞，引起肺部感染，并伴隨脾臟、淋巴結、骨髓組織等免疫器官的損傷。患者發病的常見癥狀有發燒、咳嗽、肌痛或疲勞，部分患者有頭痛、咯血和腹瀉等癥狀，約有50%肺部感染的患者會出現呼吸困難，甚至有1/3患者被送入ICU進行治療。輕型或普通型患者可很快在適當的醫療干預下恢復[1]，但重型或危重型患者，尤其是合并有高血壓、糖尿病等基礎疾病的患者或老年人病死率較高[2-6]，因其分型不同而病情差異較大，治療措施也不盡相同，因此早期評估COVID-19病情嚴重程度及預測患者發生死亡的風險顯得尤為重要。本研究收集108例COVID-19住院患者的臨床資料、全血細胞計數及網織紅細胞(Ret)5項參數的結果，以此來探討未成熟Ret比率(IRF)在評估COVID-19患者預后的臨床價值及變化，為評估COVID-19患者死亡風險提供依據。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取本院2020年1月23日至3月31日收治的108例COVID-19住院患者為研究對象(病例組)，其中男47例、女61例，年齡23～92歲、平均(62.42±14.80)歲。健康對照組57例均為體檢中心查體健康人員，男26例、女31例，年齡35～82歲、平均(61.40±9.43)歲。兩組研究對象性別比例、年齡比較，差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。所有COVID-19病例均根據《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》[7]確診。COVID-19疑似病例同時具備以下病原學或血清學證據之一者可確診：(1)呼吸道標本或者血液標本實時熒光RT-PCR檢測新型冠狀病毒核酸陽性；(2)呼吸道標本或者血液標本病毒基因測序結果，與已知的新型冠狀病毒高度同源；(3)血清新型冠狀病毒特異性IgM抗體和IgG抗體陽性；血清新型冠狀病毒特異性IgG抗體由陰性轉為陽性或恢復期較急性期4倍及以上升高。臨床分型：根據《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》[7]進行臨床分型。輕型：臨床癥狀輕微，影像學未見肺炎表現；普通型：具有發熱、呼吸道感染等癥狀，影像學可見肺炎表現；重型：符合下列任何1條，(1)呼吸窘迫，呼吸頻率≥30次/分鐘；(2)靜息狀態下，指氧飽和度≤93%；(3)動脈血氧分壓/吸氧濃度≤300 mm Hg。危重型：符合以下情況之一者，(1)出現呼吸衰竭，且需要機械通氣；(2)出現休克；(3)合并其他器官功能衰竭需進入ICU監護治療。

1.2方法 所有患者及對照組抽取EDTA-K2抗凝全血2 mL進行外周血全血細胞計數及Ret計數檢測。全血細胞計數及分類采用Mindray CAI8000自動血細胞分析儀及其配套的試劑進行檢測。各指標參考范圍如下。紅細胞計數(RBC)：男(4.3～5.8)×1012/L；女(3.8～5.1)×1012/L。血紅蛋白(Hb)：男130～175 g/L；女115～150 g/L。血細胞比容(HCT)：男40%～50%；女35%～45%。平均紅細胞體積(MCV)82～100 fL。平均紅細胞血紅蛋白量(MCH)27～34 pg。平均紅細胞血紅蛋白濃度(MCHC)346～354 g/L。Ret絕對值計數(Ret#)0.02～0.20。Ret百分數(Ret%)0.3%～3.0%。高熒光強度網織紅細胞比率(HFR)0.0%～5.0%。中熒光強度網織紅細胞比率(MFR)0.0%～20.0%。低熒光強度網織紅細胞比率(LFR)80.0%～100.0%。IRF 0.0%～25.0%。

2 結 果

2.1病例組與健康對照組臨床資料、全血細胞計數及Ret的比較 與健康對照組相比，病例組患者MCV、Ret#、Ret%、HFR、MFR、IRF均顯著增高(P<0.05)； RBC、Hb、HCT、MCHC、LFR均顯著降低(P<0.05)；而MCH差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 病例組與健康對照組臨床資料、全血細胞計數及Ret水平的比較

2.2不同臨床分型COVID-19患者各指標比較 根據相關標準，輕型/普通型組、重型組、危重型組分別有62、23、23例；Ret%、IFR、HFR、MFR水平在輕型/普通型組、重型組、危重型組中依次增高，而LFR水平在輕型/普通型組、重型組、危重型組依次降低，差異有統計學意義(P<0.05)，見表2。

表2 輕型/普通型、重型、危重型組間各指標比較[%，M(P25，P75)]

2.3COVID-19患者生存組和死亡組的Ret各參數結果比較 按照臨床結局的不同，將COVID-19患者分為生存組和死亡組，兩組Ret#差異無統計學意義(P>0.05)；而死亡組的Ret%、HFR、MFR、IFR均明顯高于生存組，LFR明顯低于生存組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 死亡組、生存組間Ret#、Ret%、HFR、MFR、LFR、IRF結果比較[M(P25，P75)]

2.4IRF對COVID-19的診斷效能分析 ROC曲線分析結果顯示，IRF診斷COVID-19生存情況的曲線下面積(AUC)為0.774(95%CI:0.66～0.89)，Cut-off值為7.90%時，預測的靈敏度為80.0%，特異度為73.6%。

3 討 論

Ret是介于晚幼紅細胞和成熟紅細胞之間的尚未完全成熟的紅細胞，是反映骨髓造血功能的重要指標之一[8]，當被活體染色劑(如NMB)染色時，含能被染色的核酸(細胞內RNA)或與特定的核酸結合且被熒光劑染色時，顯示細胞內增高的熒光強度[9]。基于流式細胞術及熒光染色原理，將Ret分為HFR、MFR、LFR共3種類型，其中HFR、MFR稱為未成熟Ret，細胞質中殘存的RNA較多，而IRF已成為骨髓和造血干細胞移植及化療后骨髓再生的早期標志物[10-11]。本研究結果顯示，病例組的RBC、Hb、HCT、MCHC、LFR均低于健康對照組(P<0.05)；MCV、Ret#、Ret%、HFR、MFR、IRF均高于健康對照組(P<0.05)。當外周血IRF增高時，間接反映骨髓紅系造血被抑制，出現貧血或貧血加重，從而導致RBC、Hb、HCT降低。與此同時，機體及時做出反應，使得紅系代償性增生，生成更多的未成熟Ret釋放到外周血，經歷24 h變為成熟的紅細胞，滿足機體需要[12]。而部分患者的Ret#和Ret%變化不明顯，僅IRF增高，并且HFR和MFR與其變化的趨勢相同，說明IRF的靈敏度比Ret#和Ret%更高，因此IRF反映了最新從骨髓釋放入外周血的紅細胞數量，是評價紅細胞生成活性的早期敏感指標，且不受機體某些狀態的干擾。

本研究分析發現，COVID-19死亡組的IRF明顯高于生存組，差異有統計學意義(P<0.05)，ROC曲線分析結果顯示，IRF的AUC為0.774，Cut-off值為7.90%，此時預測COVID-19患者發生死亡結局的靈敏度為80.0%，特異度為73.6%，提示IRF水平升高可以作為一個獨立的預后因子預測COVID-19患者的死亡風險，對IRF>7.90%的患者，及時做出判斷和有效干預是改善臨床轉歸的關鍵。

COVID-19患者死亡時IRF升高的具體機制目前還不明確，但本研究發現，COVID-19死亡組患者Ret%、HFR、MFR明顯高于生存組，而LFR低于生存組，差異有統計學意義(P<0.05)。當機體感染病原體后，引起體液中迅速大量產生多種細胞因子，這些細胞因子是重要的信號，可以幫助調動免疫細胞，從而將病原體從體內清除出去；當過度刺激免疫系統時，機體過度反應，誘發“炎癥風暴”[13]。COVID-19患者出現“炎癥風暴”時，是感染者從輕癥向重癥和危重癥轉變的一個重要節點，同時也是重癥和危重癥患者死亡的一個原因，釋放的各種炎癥因子影響骨髓功能、鐵代謝及紅細胞生成障礙，使得體積大的新生Ret進入外周血循環中[14]，提示死亡組患者HFR、MFR的增高導致了IRF水平的增高，IRF水平變化只與骨髓狀態有關，不受外周血紅細胞及Hb的影響，這進一步解釋了COVID-19患者死亡風險與IRF水平之間存在的關聯。部分肺部感染的患者會出現胸悶、呼吸困難等癥狀，當機體處于慢性缺氧時，機體的代償能力可使骨髓造血系統受到的刺激并不顯著，患者Ret和IRF升高并不明顯，但當感染等因素導致患者病情加重，缺氧程度加劇時，患者的組織及器官嚴重供氧不足，由此導致骨髓造血系統大量生成紅細胞，以提高血液供氧能力，骨髓造血明顯增強，故對外周血Ret進行測定，可以對患者組織缺氧的狀態及其發生、發展的趨勢進行評估，對診斷隱匿性缺氧提供臨床判斷依據[15]。生理情況下，體內促紅細胞生成素(EPO)水平維持恒定；當機體出現貧血或其他原因導致腎臟氧氣供應減少時，在缺氧誘導因子的刺激下，EPO分泌增加，刺激紅細胞增殖并分化成熟[16-17]，治療過程中使用EPO類藥物也會引起外周血IRF水平的增高。

COVID-19的發生、發展是一個復雜的過程，涉及炎癥因子、組織缺氧、骨髓造血等多方面的影響。本研究為單中心的回顧性臨床研究，COVID-19患者入院時間不同、臨床治療不同及存在的其他基礎性疾病都可能造成Ret測定時間的不一致性，從而引起Ret的差異。因此，需要進行多中心、大樣本量的臨床研究來探討IRF水平增高的原因及機制，以便于臨床醫生評估COVID-19患者發生死亡的風險，從而降低COVID-19患者的病死率。