西安市2021—2022年跨年期間新型冠狀病毒感染重癥病例的危險因素分析及預測指標研究

王海，王卓莉，裴紅紅*，潘龍飛*

自2021-12-09西安市發現首例新型冠狀病毒本土感染者以來，截至2022-01-20，西安市累計報告本土確診病例2 053例，陜西全省累計報告本土確診病例2 080例［1］，此次新型冠狀病毒感染的所有病例均為Delta變異株。新型冠狀病毒感染對社會經濟和人民生活造成了巨大威脅，而西安的這次疫情是發生在一個超大城市且病例數眾多、規模較大的本土疫情，因此有必要對該次疫情期間新型冠狀病毒感染確診患者的基本疾病特征進行分析，從而對其嚴重程度的危險因素及預測指標進行探索，為后續的疫情防控工作提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究資料 回顧性收集2021年12月至2022年01月期間收治于西安市第四人民醫院的新型冠狀病毒感染確診患者的臨床資料。納入標準：新型冠狀病毒感染診斷依據《新型冠狀病毒肺炎診療方案（試行第八版 修訂版）》［2］，即需要滿足以下兩個條件之一：（1）新型冠狀病毒核酸檢測陽性；（2）未接種新型冠狀病毒疫苗者新型冠狀病毒特異性免疫球蛋白（Ig）M抗體和IgG抗體均為陽性。排除臨床分型資料缺失的病例。本研究經西安交通大學第二附屬醫院倫理委員會審批通過。

1.2 研究方法

1.2.1 一般資料和實驗室檢查指標收集 收集患者的一般資料，包括年齡、性別、體質指數（BMI）、最高體溫、是否合并基礎疾病（糖尿病、高血壓、慢性腎病、冠心病、慢性阻塞性肺病等）、是否咳嗽或肌肉疼痛、疫苗接種針次、疫苗來源、發病-就診時間。收集患者實驗室檢查指標，包括白細胞計數、淋巴細胞百分比、淋巴細胞計數、D-二聚體、入院3 d內首次新型冠狀病毒核酸ORF1ab基因和N基因的CT值、血清總IgG抗體和總IgM抗體滴度等，并計算總IgG與淋巴細胞百分比的比值（IgG∶L%）、總IgM與淋巴細胞百分比的比值（IgM∶L%）、總IgG與淋巴細胞計數的比值（IgG∶L#）、總IgM與淋巴細胞計數的比值（IgM∶L#）。

1.2.2 臨床分型及分組標準 依據《新型冠狀病毒肺炎診療方案（試行第八版 修訂版）》［2］，根據患者的病情和相關指標將患者納入輕型、普通型、重型、危重型。將輕型和普通型新型冠狀病毒感染患者納入輕型及普通型組，將重型和危重型患者分為重型及危重型組。

1.3 統計學方法 采用SPSS 21.0統計學軟件進行數據分析。非正態分布的計量資料用M（P25，P75）表示，組間比較采用Mann-Whiteney U秩和檢驗；計數資料采用相對數表示，組間比較采用χ2檢驗或Fisher's確切概率法；采用多因素Logistic回歸分析探究發生重型及危重型新型冠狀病毒感染的危險因素；繪制受試者工作特征曲線（ROC曲線）分析各指標對重型及危重型新型冠狀病毒感染的預測價值，計算ROC曲線下面積（AUC），并采用Delong檢驗比較各指標的AUC。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者一般資料及實驗室檢查指標對比 最終納入699例新型冠狀病毒感染確診患者，臨床分型為輕型405例、普通型273例、重型18例、危重型3例，分為輕型及普通型組（n=678）和重型及危重型組（n=21）。輕型及普通型組年齡、基礎疾病比例、D-二聚體、IgM∶L%、IgM∶L#低于重型及危重型組，淋巴細胞百分比、淋巴細胞計數高于重型及危重型組（P＜0.05）。兩組患者性別、BMI、最高體溫、咳嗽、肌肉疼痛、疫苗接種針次、疫苗來源、發病-就診時間、白細胞計數、入院時ORF1ab基因檢測陽性、3 d內首次ORF1ab基因CT值、入院時N基因檢測陽性、3 d內首次N基因CT值、總IgG抗體滴度、總IgM抗體滴度、IgG∶L%、IgG∶L#比較，差異無統計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 輕型及普通型組與重型及危重型組患者一般資料及實驗室檢查指標比較Table 1 Comparison of general data and laboratory indexes of patients in mild and ordinary groups and severe and critical groups

2.2 重型及危重型新型冠狀病毒感染的影響因素分析將單因素分析有統計學意義的指標進行共線性分析，剔除IgM∶L%。以是否發生重型及危重型新型冠狀病毒感染為因變量（賦值：否=0，是=1），以年齡（賦值：實測值）、是否合并基礎疾病（賦值：否=0，是=1）、淋巴細胞百分比（賦值：實測值）、淋巴細胞計數（賦值：實測值）、D-二聚體（賦值：實測值）以及IgM∶L%（賦值：實測值）、IgM∶L#（賦值：實測值）作為自變量進行多因素Logistics回歸分析。其中IgM∶L%與IgM∶L#存在強烈共線性，由于LgM∶L%受到其他因素影響較大而IgM∶L#相對更加客觀，因而保留了IgM∶L#。研究結果顯示，年齡、D-二聚體以及IgM∶L#是重型及危重型新型冠狀病毒感染發生的危險因素（P＜0.05），淋巴細胞百分比是重型及危重型新型冠狀病毒感染發生的保護因素（P＜0.05），見表2。

表2 重型及危重型新型冠狀病毒感染影響因素的多因素Logistic回歸分析Table 2 Multivariate Logistic regression analysis of influencing factors of severe and critical novel coronavirus pneumonia

根據多因素Logistic回歸分析結果及既往實際臨床情況，采用年齡、淋巴細胞百分比、淋巴細胞計數、D-二聚體、IgM∶L#建立重型及危重型新型冠狀病毒感染的聯合預測模型，即P=-5.031+0.065×年齡-0.086×淋巴細胞百分比+0.738×淋巴細胞計數+0.477×D-二聚體+0.034×IgM∶L#。Hosmer-Lemeshow擬合優度檢驗結果顯示，模型聯合預測值與實際值差異無統計學意義（χ2=55.475，P＜0.001），聯合預測模型有較好的校準能力。

2.3 年齡、淋巴細胞百分比、D-二聚體、IgM∶L#和聯合預測模型對重型及危重型新型冠狀病毒感染預測價值 年齡、淋巴細胞百分比、D-二聚體、IgM∶L#和聯合預測模型預測重型及危重型新型冠狀病毒感染的截斷值、靈敏度、特異度見表3。聯合檢測預測重型及危重型新型冠狀病毒感染的AUC大于年齡（Z=5.314，P＜0.001）、淋巴細胞百分比（Z=-1.987，P=0.047）、D-二聚體（Z=2.273，P=0.023）和IgM∶L#（Z=0.161，P＜0.001），差異有統計學意義，見圖1、表3。

圖1 重型及危重型新型冠狀病毒感染嚴重程度預測指標的ROC曲線Figure 1 ROC curve for predicting severity of severe and critical novel coronavirus pneumonia

表3 年齡、淋巴細胞百分比、D-二聚體、IgM∶L#和聯合預測模型對重型及危重型新型冠狀病毒感染的預測價值Table 3 Value of age，lymphocyte percentage，D-dimer，IgM∶L#and combined prediction models for severe and critical novel coronavirus pneumonia

3 討論

本研究表明年齡是導致新型冠狀病毒感染重癥的獨立危險因素，其可能原因如下：（1）隨著年齡增長，高血壓、糖尿病和冠心病等慢性疾病發病率升高［3］；（2）老年人組織中促炎細胞因子的基線水平隨著年齡的增長而增加，身體對致病威脅或組織損傷的免疫反應也被延遲［4］；（3）血管緊張素轉換酶2（ACE2）受體是新型冠狀病毒入侵的主要路徑，由于老年人高血壓、糖尿病、心腦血管疾病的發病率更高，血管緊張素轉換酶抑制劑或血管緊張素Ⅱ受體阻滯劑類藥物使用率更高，這將導致老年患者ACE2受體上調［5］，促進新型冠狀病毒入侵，并可導致老年患者病情惡化［6-7］。此外還有研究表明，老年患者接種新型冠狀病毒疫苗后其免疫原性和保護效率均顯著低于其他年齡段人群［8］。

除年齡外，本研究還發現，重型和危重型新型冠狀病毒感染患者合并基礎疾病的比例顯著高于輕型和普通型。眾多研究已證實，當患者合并高血壓、心血管疾病（CVD）、腦血管損傷、癌癥、糖尿病、慢性腎病、慢性肺疾病、自身免疫性疾病或其他（甲狀腺、前列腺、婦科等）基礎性疾病時，患者發生新型冠狀病毒感染的風險及其進展至重癥的風險將顯著高于無基礎疾病的患者［9］。然而本研究發現，相比基礎疾病，年齡、D-二聚體、IgM∶L#增高以及淋巴細胞百分比降低對重型及危重型新型冠狀病毒感染的影響更大。

CHEN等［10］的研究發現，新型冠狀病毒感染患者常伴隨凝血功能異常，其中36%的患者可出現D-二聚體升高。新型冠狀病毒感染可以導致患者機體炎癥反應甚至發生炎癥因子風暴，進而促進病情進展［11］。在此過程中，可導致血管內皮損傷并激活內源性凝血系統，導致彌散性血管內凝血，致使D-二聚體增高。另外，新型冠狀病毒感染患者全身高凝狀態、靜脈血栓栓塞等也可導致D-二聚體升高［12-13］。D-二聚體是新型冠狀病毒感染后較早改變的凝血功能指標之一［14］，嚴重新型冠狀病毒感染患者的D-二聚體可顯著升高，且與患者的死亡率呈正相關，可用于預測重癥新型冠狀病毒感染，也可用以預測住院患者死亡率［15-16］。另外，入院時淋巴細胞計數降低以及D-二聚體升高還與最終需氣管插管機械通氣患者的死亡率升高有關［17］，也與缺血性腦卒中等并發癥相關［18］。本研究也發現，重型和危重型新型冠狀病毒感染患者的D-二聚體顯著高于輕型及普通型患者，且D-二聚體可作為病情嚴重程度的預測指標。

新型冠狀病毒感染后，可導致患者免疫功能異常進而使患者的淋巴細胞減少，其中重型和危重型患者的淋巴細胞計數和淋巴細胞百分比均顯著低于非重癥患者［19-20］。淋巴細胞計數不僅可用于預測新型冠狀病毒患者是否合并重癥感染，且淋巴細胞較高的患者住院時間較短［21］。另外，淋巴細胞減少也是患者病情危重程度的預測指標［22］，本研究結果與之一致。

IgM是病毒入侵后的早期免疫球蛋白，IgG主要在對病原體的二級免疫反應中合成并且在體液免疫中發揮中和活性，二者均參與了新型冠狀病毒感染患者的免疫反應。有研究發現，重型和危重型患者的血清新型冠狀病毒特異性IgM水平高于輕型及普通型患者，而IgG水平卻低于輕型及普通型患者［23-24］。而本研究未發現兩組患者的IgM或IgG水平之間存在統計學差異，可能需要更大的樣本量加以驗證。

有研究表明，血清新型冠狀病毒特異性IgM、IgG抗體不僅可用于診斷或判斷新型冠狀病毒感染的轉歸，而且作為患者免疫反應的重要組成部分，也反映了疾病活動的程度以及機體免疫反應的強度［25］。XIE等［26］的研究發現，重型和危重型患者IgM水平與中性粒細胞百分比呈正相關，表明IgM可被視為急性感染期間嚴重炎癥反應的指標。另外還有研究發現，患者總IgG、IgM抗體水平與病情嚴重程度呈正相關［27］，但與淋巴細胞比例呈負相關［28-29］。因此，IgG、IgM與淋巴細胞百分比或淋巴細胞計數的比值可能能夠更加直觀地反映患者免疫功能的異常程度。本研究也發現，雖然重型和危重型患者的IgG∶L%、IgG∶L#與非重癥患者無統計學差異，但IgM∶L%、IgM∶L#卻顯著高于輕型和普通型患者，且其中IgM∶L#不僅是嚴重新型冠狀病毒感染的危險因素，而且可用于預測重型及危重型新型冠狀病毒感染，因此更進一步說明了患者在病毒感染的急性期內，體內炎癥反應與細胞免疫功能存在失衡，且其失衡程度可能直接影響了患者病情的危重程度。另外，兩組IgG∶L%、IgG∶L#無統計學差異可能與患者的IgG水平峰值較IgM晚大約1周有關［30］。因此，下一步如能夠對患者疾病發展過程中的IgG、IgM與淋巴細胞水平的關系做進一步分析，或許有助于深入挖掘患者免疫功能異常在新型冠狀病毒感染進展過程中的可能作用機制。

隨后，本研究通過多因素Logistic回歸分析所得的聯合檢測方法用于預測重型及危重型新型冠狀病毒感染，并繪制ROC曲線對其預測價值進行分析，發現聯合檢測不僅可用于預測重型及危重型新型冠狀病毒感染，而且其AUC大于年齡、D-二聚體、淋巴細胞百分比、IgM∶L#等其他單一指標，預測靈敏度高達90.00%、特異度達83.18%。

本研究存在以下局限性：由于本研究中重型及危重型病例數相對較少，可能對研究結果帶來一定的偏差，自身免疫性疾病，長期服用激素或免疫抑制劑可能會對疾病進展和疫苗的反應性有一定的影響，后續的研究需將其考慮進去進行分層分析；本研究未對患者的病情轉歸情況進行長期隨訪，因此，下一步將進行長期隨訪，以求發現可能影響患者預后的指標。

綜上，在新型冠狀病毒感染的急性期內，患者體內存在炎癥反應與細胞免疫功能的失衡，該失衡與年齡、D-二聚體等均是重型和危重型新型冠狀病毒感染的危險因素；聯合應用年齡、D-二聚體、淋巴細胞百分比、IgM∶L#，可有效預測重型和危重型新型冠狀病毒感染。

作者貢獻：王海負責數據的統計學處理及論文初稿撰寫；王卓莉負責研究數據的收集與整理；裴紅紅負責文章的質量控制與校對；潘龍飛負責研究方向的提出，文章構思與設計，對文章整體負責，監督管理。

本文無利益沖突。