張祖海 王琦 左國進 陳曉明 成進魁 劉四麗 胡玉艷 朱燕妮
2019年12月在武漢發(fā)現(xiàn)了多例不明原因肺炎,這源自一種名為SARS-CoV-2的新型冠狀病毒株,SARS-CoV-2是嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2的縮寫,相關疾病現(xiàn)在被稱為新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)[1]。SARS-CoV-2全基因組序列與2003年流行的SARS-CoV同源性約為76%,但與之前在云南分離的一株Bat CoV RaTG13 同源性為 96.2%[2]。多個研究團隊證實SARS-CoV-2與SARS-CoV使用相同的宿主受體-人類血管緊張素轉(zhuǎn)化酶Ⅱ(angiotensin-converting enzymeⅡ,ACE2)[3-5]。在對SARS的研究中[5,6]發(fā)現(xiàn)ACE2在所有的器官的動脈和靜脈的內(nèi)皮細胞和動脈的平滑肌細胞中都有表達。人眼是唯一能直觀觀察到血管的器官,免散瞳眼底照相機能夠客觀記錄后極部視網(wǎng)膜血管等變化[7],眼科醫(yī)師通過眼底檢查可早期發(fā)現(xiàn)患者的全身病,如高血壓、糖尿病、獲得性免疫缺陷綜合征等,這些患者的眼底改變常與其全身病變程度密切相關。為了研究SARS-CoV-2是否會侵犯眼底微血管內(nèi)皮細胞并發(fā)生病變,使用免散瞳眼底照相機采集并分析了46例確診COVID-19患者的眼底特征。
選取于長江大學附屬第一醫(yī)院正在住院治療的16例COVID-19患者和發(fā)熱門診復查的30例COVID-19恢復期患者作為研究對象,收集患者的一般臨床資料,包括性別、年齡、首發(fā)癥狀、既往病史和并發(fā)癥、治療等。對所有患者均進行眼底照相。研究方案經(jīng)長江大學附屬第一醫(yī)院倫理委員會批準(K20200201),所有納入患者均事先提供書面知情同意書并簽字留存。
所有患者均為確診病例,符合國家衛(wèi)生健康委員會《新型冠狀病毒肺炎診治方案(第七版)》[8]中的COVID-19診斷標準。確診病例中RT-PCR檢測SARS-CoV-2核酸陽性。入院時的臨床分型:①輕型:臨床癥狀輕微,影像學未見肺炎表現(xiàn)。②普通型:具有發(fā)熱、呼吸道等癥狀,影像學可見肺炎表現(xiàn)。③ 重型,符合下列任何一條:出現(xiàn)氣促,呼吸頻率≥30 次/min;靜息狀態(tài)下,指氧飽和度≤93%;動脈血氧分壓(PaO2)/吸氧濃度(FiO2)≤300 mmH。④ 危重型,符合下列任何一條:出現(xiàn)呼吸衰竭,且需要機械通氣;出現(xiàn)休克;或合并其他器官功能衰竭需ICU 監(jiān)護治療。
免散瞳眼底照相:應用芬蘭歐視博 OPTOMED M5 手持式免散瞳眼底相機。在光學附件連接到控制單元并且設置完成之后,開始拍攝圖像。遵循以下步驟:選擇固定視標位置,并要求患者注視視標。一只手握住控制單元,另一只手握住光學附件的正面。將光學附件保持在與被檢查眼睛相同的高度。為了穩(wěn)定光學附件,使用者將其放在拇指和食指之間的手部,并將拇指和食指放在患者的前額上。利用控制單元的調(diào)焦按鍵調(diào)整焦距進行圖像優(yōu)化。最后,按下OK按鈕拍攝照片。捕獲的圖像將顯示在屏幕上,然后保存在SD卡上。圖像輸入電腦,由一名經(jīng)驗豐富的眼科醫(yī)師讀片并獨立閱片。分析判斷是否存在可疑的眼底病變。以一眼的黃斑和視盤為中心拍攝兩張 45°眼底照片。
46例患者中,住院患者16例,其中普通型11例,重型5例。男女比例為1.3:1,年齡為(56.8±12.8)歲。首發(fā)癥狀以發(fā)熱、咳嗽、乏力、肌痛為主。56.3%(9例)患者有合并癥,且以高血壓最常見(4例),其次為心血管疾病(2例),糖尿病1例,呼吸道疾病1例,惡性腫瘤1例。
恢復期患者30例,住院期間為普通型者24例,重型者6例,男女比例為1:1,年齡為(55.3±11.4)歲。首發(fā)癥狀以發(fā)熱、咳嗽、乏力、肌痛為主。40.0%(12例)患者有合并癥,以糖尿病(5例)和高血壓(4例)最常見,其次為呼吸道疾病2例,心血管疾病1例。
本批次采集眼底圖像時距住院患者發(fā)病時間為6~16 d,平均9.6 d,恢復期患者為出院后2周,檢查時距發(fā)病時間為28~52 d,平均42.3 d。
所有46例患者住院期間均給予抗病毒治療,15例患者使用了硫酸羥氯喹,30例患者使用了不同處方的中藥,10例患者使用了甲基強地松龍。
所有患者中均無眼部不適表現(xiàn),無明顯視力下降主訴。眼底照相結果未發(fā)現(xiàn)明顯異常。
冠狀病毒屬于套病毒目(Nidovirales),冠狀病毒科(Coronaviridae),冠狀病毒屬(Coronavirus),為有包膜的單股正鏈RNA病毒,形態(tài)呈典型的球形皇冠狀,直徑80~160 nm,其主要引起人和動物的呼吸道與腸道疾病,少數(shù)還引起動物肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)疾病[5]。SARS-CoV-2是目前已知的第7 種可感染人類的冠狀病毒,與 SARS 和 MERS 病毒同屬于 β 類冠狀病毒屬。所有已知的冠狀病毒都具有由四種主要結構蛋白組成的相似結構:刺突蛋白(S)、膜蛋白(M)、包膜蛋白(E)和核衣殼蛋白(N)。SARS-CoV-2的S蛋白是一種糖蛋白,位于病毒表面,是病毒的融合蛋白,負責冠狀病毒與宿主細胞受體結合,是介導 SARS-CoV-2 感染的第一步[3]。多個研究團隊通過生物信息學預測、結構分析和體外實驗等方法,證明 SARS-CoV-2的宿主受體為 ACE 2 ,而ACE2廣泛分布于人體各種組織中,在人結膜、角膜上皮細胞和肺泡上皮細胞、小腸上皮、動脈和靜脈的內(nèi)皮細胞和動脈的平滑肌細胞中均有表達[5,6],由此初步推斷SARS-CoV-2存在由眼部入侵的可能。根據(jù)目前報道,從確診患者結膜囊拭子中可檢測出SARS-CoV-2核酸[9,10]。在Deng等[11]的最新研究中,將一定半數(shù)組織培養(yǎng)感染劑量(TCID50)的新冠病毒藥劑通過眼結膜接種給恒河猴,接種后第1天,研究人員能夠在通過眼結膜途徑感染的恒河猴的結膜囊拭子中檢測到病毒載量。該研究更進一步表明SARS-CoV-2可能通過眼部入侵人體,從而進入眼內(nèi)結合眼部的血管內(nèi)皮,導致視網(wǎng)膜微血管的病變。有報道[12]1例SARS患者因“咳嗽1周,發(fā)熱4 d”收住入院,入院后第7天轉(zhuǎn)入重癥監(jiān)護病房,經(jīng)會診發(fā)現(xiàn)眼底視乳頭邊界不清, 輕度水腫, 視網(wǎng)膜少許散在點狀出血,未見滲出,視網(wǎng)膜血管基本正常,黃斑部中心凹反光消失。入院后第14天因“呼吸系統(tǒng)和心、腎功能衰竭”死亡。作者分析這些眼底改變可能與傳染性非典型肺炎直接相關,也可能因患者呼吸系統(tǒng)和心、腎功能衰竭所致。李毅斌[13]對16例傳染性非典型肺炎患者進行非散瞳眼底照相檢查,至檢查時患者已發(fā)病18~42 d,平均27.9 d。受檢患者均已進入恢復期,檢查結果顯示16例恢復期患者的視網(wǎng)膜后極部均未見明顯異常改變。作者分析SARS-CoV可能不會造成全身廣泛的微血管改變,即使急性期有改變,但也非永久性。由此推測傳染性非典型肺炎患者的病變可能局限于某些器官,如肺部或具有免疫功能的脾和淋巴結。本研究并未發(fā)現(xiàn)急性期及恢復期COVID-19患者明顯的眼底改變,分析原因如下:既往的研究表明ACE2表達量的多少與細胞和SARS-CoV S蛋白的結合能力有關,SARS-CoV S蛋白與人角結膜上皮細胞結合的能力比Vero E6(SARS-Cov的易感細胞)明顯要弱[6],另外可能原因是雖然有些細胞和組織表達ACE2,但并沒有在這些細胞和組織中發(fā)現(xiàn)SARS病毒的復制和基因表達,其中的機制尚不明確,可能是病毒入侵這些組織和細胞還需要某些輔助因子或復合受體[14]。因此我們分析可能是SARS-CoV-2跟眼部結膜上皮細胞的結合能力比較弱,或是即使結合了也沒有復制和表達,導致對眼部損傷小,故可能不會造成視網(wǎng)膜的微血管病變。
全身疾病和藥物都可能造成眼底改變。視網(wǎng)膜血管是全身血管的組成部分之一,不少全身血管疾病,如高血壓、糖尿病、動脈硬化以及腦卒中等[15],都可能會有視網(wǎng)膜血管的異常表現(xiàn),其中以微動脈瘤、小動脈狹窄、動靜脈交叉壓迫、視網(wǎng)膜出血、棉絨斑等最為常見。本研究病例中雖然有合并高血壓、糖尿病,但患者大多病程較短,且血壓、血糖可控,尚未造成明顯的眼底改變。羥氯喹是治療風濕免疫性疾病的常用藥物,文獻報道雖有較好的安全性,但長期服用有可能引起眼部的毒性反應[16],其中視網(wǎng)膜病變是主要的嚴重不良反應,晚期表現(xiàn)為黃斑牛眼樣外觀,此外還可出現(xiàn)血管變細,周邊視網(wǎng)膜色素改變,有的患者出現(xiàn)視神經(jīng)萎縮。本研究中共有32.6%的患者使用羥氯喹,但是未發(fā)現(xiàn)相關的典型眼底表現(xiàn),推測盡管使用劑量比常規(guī)劑量每日多0.2g,但使用時間短(平均為8 d),暫未造成明顯眼底改變。
綜上所述,眼球作為暴露于外界環(huán)境的部位之一,已有越來越多的證據(jù)證明其可能是SARS-CoV-2的侵入途徑之一。但可能因為SARS-CoV-2與眼部的ACE2受體結合能力較弱或是結合了并不復制和表達,導致沒有發(fā)現(xiàn)明顯的成眼底病變。由于本研究的局限性在于患者數(shù)量較少,故并不能完全排除SARS-CoV-2造成眼底微血管改變的可能性。在實際工作中,眼科醫(yī)生可能處于高危暴露人群,我們應做好預防,對于接觸患者的眼科器械也需進行嚴格消毒,防止交叉感染。