新型冠狀病毒肺炎患者并發(fā)心肌損傷的實(shí)驗(yàn)室及臨床相關(guān)研究

鄭雨桐，閆美田，王 蘭，欒 亮，劉 靜，田 笑，萬 楠

（1.大連醫(yī)科大學(xué)，遼寧大連 116044；2.北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院檢驗(yàn)科，沈陽 110016）

2019年12月，一種新型冠狀病毒（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2）首現(xiàn)于湖北省武漢市，傳染性極強(qiáng)[1-2]，全球蔓延趨勢不容樂觀[3]。該病毒除引發(fā)新型冠狀病毒肺炎（corona virus disease 2019，COVID-19）外，還可引起不良心血管事件，有研究表明約27.8%的COVID-19患者出現(xiàn)心肌損傷[4]，從而提高死亡率。另外有研究表明SARS-CoV-2 有直接損傷心肌組織的可能，故本文對COVID-19 并發(fā)心肌損傷的臨床病例進(jìn)行研究，并對超敏肌鈣蛋白T（hypersensitive troponin T，HSTNT）、肌紅蛋白（myoglobin,MYO）及肌酸激酶同工酶MB（creatine Kinase isoenzyme-MB，CK-MB）三種不同心肌損傷標(biāo)志物進(jìn)行分析，旨在充分了解發(fā)生心肌損傷的危險(xiǎn)因素，探討病毒損傷心肌組織的可能性，以加強(qiáng)對并發(fā)心肌損傷的COVID-19 的認(rèn)識(shí)，做到早期識(shí)別與干預(yù)，降低死亡率。

1 材料與方法

1.1 研究對象 選取2020年2月13日～3月30日收治于泰康同濟(jì)（武漢）醫(yī)院確診為COVID-19的患者381例，均嚴(yán)格按照《新型冠狀病毒肺炎診療方案（試行第7版）》（后稱《方案七》）[5]中的實(shí)驗(yàn)室診斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確診：利用鼻、咽拭子采集呼吸道標(biāo)本進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR 檢測新冠病毒核酸陽性，或血清中新型冠狀病毒特異性IgM 抗體在發(fā)病3～5 天后開始出現(xiàn)陽性，IgG 抗體滴度恢復(fù)期較急性期有4 倍及以上升高。本研究嚴(yán)格遵循醫(yī)學(xué)倫理及知情同意基本原則，并獲取泰康同濟(jì)（武漢）醫(yī)院委員會(huì)批準(zhǔn)（Tktjky2020069）。

1.2 儀器與試劑 分別采用羅氏Cobas e602 全自動(dòng)電化學(xué)免疫分析儀、Sysmex-XN1000 血液分析儀及沃芬ACL TOP700全自動(dòng)血凝分析儀檢測各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)，試劑均為各儀器配套試劑。

1.3 方法 根據(jù)患者入院時(shí)HSTNT 水平將381例COVID-19患者分為心肌損傷組和非心肌損傷組，對兩組患者的臨床統(tǒng)計(jì)資料及實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)進(jìn)行比較性分析。并通過不同臨床分類、有無并發(fā)基礎(chǔ)疾病以及入院時(shí)病程分層三個(gè)方面，對HSTNT，MYO，CK-MB 三種心肌損傷標(biāo)志物異常者進(jìn)行比較性分析。本研究所有數(shù)據(jù)均收集患者入院時(shí)第一次檢測結(jié)果。心肌損傷定義：HSTNT 水平高于正常參考值上限的99%，且無心肌缺血的臨床證據(jù)[6]。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 25.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)數(shù)資料采用頻數(shù)（%）表示，組間比較采用卡方檢驗(yàn)或Fisher 精確檢驗(yàn)；符合正態(tài)分布的計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，組間顯著性差異比較采用t檢驗(yàn)；偏態(tài)分布的計(jì)量資料用M（范圍）表示，組間顯著性差異比較采用U檢驗(yàn)，P＜0.05 為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采用GraphPad Prism 7.0 軟件進(jìn)行做圖。

2 結(jié)果

2.1 心肌損傷組及非心肌損傷組臨床統(tǒng)計(jì)資料及實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)對比 見表1，2。共納入381例COVID-19患者，其中心肌損傷組為133例，非心肌損傷組248例。與非心肌損傷組相比，心肌損傷組年齡較大，兩組年齡差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=10.522，P=0.000），同時(shí)≥60歲年齡組的人數(shù)較多（χ2=46.559，P=0.000）。基礎(chǔ)疾病方面，心肌損傷組并發(fā)高血壓、慢性心臟疾病、慢性腦血管疾病及慢性肺部疾病的患者人數(shù)均明顯高于非心肌損傷組患者，兩組之間差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=12.894～34.08，均P=0.000）。臨床分型方面，心肌損傷組主要以重型患者居多，非心肌損傷組以普通型患者居多，各占組內(nèi)比例分別為53.38% 和72.98%。實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)方面，兩組患者間心肌損傷標(biāo)志物、淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)、血紅蛋白、D- 二聚體、C 反應(yīng)蛋白、清蛋白、白介素-6、降鈣素原差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=- 11.571～-4.881,χ2=19.551 585～186.858，U=-10.729～16.120，P=0.000）。

表1 心肌損傷組及非心肌損傷組臨床資料對比[n(%)]

2.2 COVID-19患者并發(fā)心肌損傷的獨(dú)立危險(xiǎn)因素 見表3。將上述分析中差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)進(jìn)行多因素Logistic 回歸分析，結(jié)果表明并發(fā)慢性心臟疾病、D-二聚體≥500ng/ml 以及降鈣素原≥0.05ng/ml 為COVID-19患者并發(fā)心肌損傷的獨(dú)立危險(xiǎn)因素（P＜0.05）。

2.3 異常心肌損傷標(biāo)志物不同分類情況下比較性分析 HSTNT，MYO 和CK-MB 三種心肌損傷標(biāo)志物異常者所占比例分別為34.91%，11.02%和5.25%。

2.3.1 異常心肌損傷標(biāo)志物與臨床分型的關(guān)系:見表4，圖1。HSTNT 與MYO 異常者均以重型患者最多，組內(nèi)占比分別為53.38%和47.62%；CK-MB異常者以重型及危重型較多，所占比例分別為40.00%和45.00%。對異常心肌損傷標(biāo)志物不同臨床分型患者進(jìn)行比較性分析，結(jié)果表明危重型患者心肌損傷標(biāo)志物異常情況更加突出。

2.3.2 異常心肌損傷標(biāo)志物與有無基礎(chǔ)疾病的關(guān)系：見表5，圖2。三種心肌損傷標(biāo)志物異常者均以并發(fā)基礎(chǔ)疾病的患者較多，組內(nèi)占比分別為75.94%，69.05%及70.00%。對異常心肌損傷標(biāo)志物有無并發(fā)基礎(chǔ)疾病的兩組患者進(jìn)行比較性分析，結(jié)果表明HSTNT 異常者中，有基礎(chǔ)疾病者異常情況更加突出（P=0.027）；而MYO 及CK-MB 異常情況差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

表2 心肌損傷組及非心肌損傷組實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)對比[n(%),±s,M(范圍)]

表2 心肌損傷組及非心肌損傷組實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)對比[n(%),±s,M(范圍)]

注：a 為t值；b 為χ2值；c 為U值；Fisher Excet Test 為Fisher 精確檢驗(yàn)。

項(xiàng) 目 總計(jì)（n=381） 心肌損傷組（n=133） 非心肌損傷組（n=248） 檢驗(yàn)數(shù)值 P超敏肌鈣蛋白T（ng/ml） 9.24（4.61～19.49） 28.52(18.72～43.36) 5.48（3.35～8.85） 16.120c 0.000肌紅蛋白（ng/ml） 23.90(21.00～35.13) 35.03(23.40～111.10) 21.00(21.00～28.32) -8.124c 0.000 CK-MB 同工酶質(zhì)量（ng/ml） 1.21(0.86～1.90) 1.80(1.25～3.17) 1.02(1.02～1.47) -8.688c 0.000淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)（×109/L) 1.57±0.82 1.30±1.01 1.72±0.65 -4.881a 0.000＜1，[n(%)]86（22.57） 55（41.35） 31（12.5） 41.238b 0.000≥1，[n(%)]295（77.43） 78（58.65） 217（87.5）血紅蛋白（g/L） 111.04±19.53 101.95±19.56 116.27±17.52 -6.794a 0.000＜100，[n(%)]120（31.50） 61（45.86） 59（23.79） 19.551585b 0.000≥100，[n(%)]261（68.50） 72（54.14） 189（76.21）D-二聚體（ng/ml） 469（192.75～853.50） 592（307～1445） 253（108～558） -4.237c 0.000＜500，[n(%)]263（69.03） 33（24.81） 230（92.74） 186.858b 0.000≥500，[n(%)]118（30.97） 100（75.19） 18（7.26）C-反應(yīng)蛋白（mg/L） 0.90（0.50～13.15） 8.31（0.92～32.47） 0.50（0.50～3.25） -8.045c 0.000＜10，[n(%)]276（72.44） 61（45.86） 215（86.69） 72.288b 0.000≥10，[n(%)]105（27.56） 72（54.14） 33（13.31）清蛋白（g/L） 36.51±5.22 32.71±4.97 38.58±4.06 -11.517a 0.000＜35，[n(%)]139（36.48） 93（69.92） 49（19.76） 93.191b 0.000≥35，[n(%)]239（62.73） 40(30.08) 199（80.24）白介素-6（pg/ml） 4.37（2.10～13.23） 13.45（7.20～42.88） 2.64（1.50～5.50） -10.729c 0.000＜10，[n(%)]234（61.42） 48（36.09） 186（75.00） 55.311b 0.000≥10，[n(%)]147（38.58） 85（63.91） 62（25.00）降鈣素原（ng/ml） 0.057（0.035～0.099） 0.096（0.060～0.235） 0.042（0.029～0.064） -9.666c 0.000＜0.05，[n(%)]199（52.23） 29（21.80） 170（68.55） 75.815b 0.000≥0.05，[n(%)]182（47.77） 104（78.19） 78（31.45）

表3 多因素Logistic 回歸分析心肌損傷的獨(dú)立危險(xiǎn)因素

表4 不同心肌損傷標(biāo)志物異常者臨床分型情況[n(%)]

圖1 異常心肌損傷標(biāo)志物與臨床分型的關(guān)系

表5 不同心肌損傷標(biāo)志物異常者有無并發(fā)基礎(chǔ)疾病情況[n(%)]

圖2 異常心肌損傷標(biāo)志物與有無基礎(chǔ)疾病的關(guān)系

2.3.3 異常心肌損傷標(biāo)志物與入院時(shí)病程天數(shù)的關(guān)系：見表6，圖3。將心肌損傷標(biāo)志物異常者按照入院時(shí)病程天數(shù)進(jìn)行分層，分為≤20天組、21～40天組、41～60天組及≥61 天組，動(dòng)態(tài)性分析心肌損傷標(biāo)志物異常者的分布情況。60天以內(nèi)HSTNT異常人數(shù)呈進(jìn)行性增長趨勢，在41～60天時(shí)達(dá)到人數(shù)高峰，61 天以后異常人數(shù)有所下降；而MYO 及CK-MB 異常人數(shù)整體呈下降趨勢。對入院時(shí)不同病程天數(shù)與異常心肌損傷標(biāo)志物進(jìn)行比較性分析，HSTNT 及MYO 異常情況隨著病程天數(shù)的增加而逐漸降低（P＜0.05），而CK-MB 各層病程天數(shù)之間異常程度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.394）。

圖3 異常心肌損傷標(biāo)志物與入院時(shí)病程天數(shù)的關(guān)系

表6 不同心肌損傷標(biāo)志物異常者入院時(shí)病程天數(shù)分布情況[n(%)]

3 討論

2019 年末，SARS-CoV-2 以強(qiáng)勁之勢襲來，是繼SARS 病毒、埃博拉病毒之后又一對人類造成巨大災(zāi)難的病原體。自疫情發(fā)生以來，國內(nèi)外專家學(xué)者對COVID-19 與心肌損傷的關(guān)系十分重視。GUO等[4]研究發(fā)現(xiàn)27.8%的COVID-19患者發(fā)生肌鈣蛋白升高，同時(shí)當(dāng)COVID-19患者并發(fā)心肌損傷時(shí)死亡率會(huì)大大提高。另外LI 等[7]研究表明重型COVID-19患者的心肌損傷顯著高于非重型患者。本項(xiàng)研究共納入381例COVID-19 確診患者，通過HSTNT 水平將患者分為心肌損傷組及非心肌損傷組。通過對比兩組患者的臨床資料發(fā)現(xiàn)，并發(fā)心肌損傷的患者以60歲以上老年男性為主，常并發(fā)高血壓、慢性心腦血管、肺部疾病。同時(shí)危重型患者發(fā)生心肌損傷的可能性最大。在實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)分析中發(fā)現(xiàn)，并發(fā)心肌損傷的患者實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)異常程度均明顯高于非心肌損傷者。另外本研究表明并發(fā)慢性心臟疾病、D-二聚體異常升高＞500ng/ml 以及降鈣素原異常升高＞0.05ng/ml 為COVID-19患者并發(fā)心肌損傷的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。因此在日常臨床診療過程中應(yīng)注意上述指標(biāo)的異常情況，考慮心肌損傷發(fā)生的可能性。

近日有研究推測SARS-CoV-2 導(dǎo)致心肌損傷的原因可能與病毒的直接殺傷作用有關(guān)。病毒入侵人體細(xì)胞并在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行復(fù)制，之后通過裂解細(xì)胞從而釋放出更多的病毒。當(dāng)病毒定植于心肌細(xì)胞時(shí)，則會(huì)造成心肌損傷。有研究發(fā)現(xiàn)SARS-CoV-2 與SARS-CoV 核酸同源性可達(dá)78%[8-9]，而SARS-CoV與心肌損傷密切相關(guān)。既往研究表明SARS-CoV 損傷心肌組織主要與血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2（ACE2）受體有關(guān)，心臟組織中存在大量ACE2 受體，病毒通過與受體結(jié)合殺傷心肌組織，且關(guān)于SARS-CoV感染患者的尸檢研究表明部分患者心臟中檢測到SARS-CoV 的核酸[10]。近期WRAPP 等[11]證實(shí)了SARS-CoV-2 也可與ACE2 受體結(jié)合且結(jié)合能力遠(yuǎn)超SARS-CoV，因此很有可能與SARS-CoV 具有相似的殺傷心臟機(jī)制。另外，柯薩奇病毒已證實(shí)可以直接感染并殺傷心肌組織，造成嚴(yán)重的心肌損傷[12]。由于SARS-CoV-2 與柯薩奇病毒均為單正鏈RNA病毒，同時(shí)與SARS-CoV 核酸同源性較高，因此推測SARS-CoV-2 具有直接定植及損傷心肌組織的可能。

本研究發(fā)現(xiàn)，COVID-19患者中心肌損傷標(biāo)志物異常以HSTNT 為主，升高者占研究總?cè)藬?shù)的34.91%，其中以重型以及有基礎(chǔ)疾病的患者居多，但是大多數(shù)異常者升高幅度并不大。HSTNT 僅存在于心肌細(xì)胞中，是心肌細(xì)胞特有的抗原。在日常臨床診療活動(dòng)中，常因其特異度高、敏感度強(qiáng)的特點(diǎn)而作為心肌損傷的觀察指標(biāo)；MYO 異常者占研究總?cè)藬?shù)的11.02%，異常人群特點(diǎn)及數(shù)據(jù)特征與HSTNT 相似。正常人的血液中MYO含量極低，但當(dāng)肌肉組織受損時(shí)可釋放入血液當(dāng)中，因其分子質(zhì)量較小，常常作為心肌受損時(shí)最早升高的生物指標(biāo)[13]，但MYO 存在于骨骼肌和心肌組織當(dāng)中，因此特異度相對較差。另外CK-MB 異常人數(shù)所占比例更少，為5.25%，且數(shù)據(jù)極為離散。上述三種標(biāo)志物雖然在臨床上均為判定心肌損傷的指標(biāo)，但仍不能認(rèn)定為病毒攻擊心肌的直接證據(jù)，同時(shí)研究表明三種心肌損傷標(biāo)志物的升高幅度并不高，異常者大多數(shù)為并發(fā)基礎(chǔ)疾病的老年患者，COVID-19 加重基礎(chǔ)疾病從而導(dǎo)致心肌損傷標(biāo)志物升高的可能性很大，因此判定SARS-CoV-2 直接攻擊心肌組織的可能性較小。另外本研究結(jié)果表明HSTNT 在病程41～60天時(shí)異常人數(shù)達(dá)到高峰，而MYO 與CK-MB異常人數(shù)達(dá)到高峰時(shí)間較早，隨著病程時(shí)間的延長，異常人數(shù)呈下降趨勢。同時(shí)研究顯示隨著病程時(shí)間增長，良好、及時(shí)的治療，心肌損傷標(biāo)志物水平均呈現(xiàn)下降趨勢，說明患者病情好轉(zhuǎn)的同時(shí)心功能也在不斷恢復(fù)。本研究的不足之處為未加入超聲心動(dòng)圖、心電圖等其他證明心功能異常的診斷指標(biāo)，因此后續(xù)還需收集更多臨床信息進(jìn)行完善研究。