淋巴細(xì)胞減少和炎性細(xì)胞因子風(fēng)暴是在高致病性冠狀病毒感染（如SARS、MERS）中被觀察到的典型異常，且被認(rèn)為與疾病嚴(yán)重程度有關(guān)。最近也有研究報(bào)告，新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）感染（COVID-19）患者出現(xiàn)外周血淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)下降，以及血清炎性細(xì)胞因子水平升高[1, 2]。細(xì)胞因子風(fēng)暴（即，炎癥風(fēng)暴，一旦發(fā)生可迅速引起單器官或多器官功能衰竭，最終威脅生命）被認(rèn)為是重型和危重型COVID-19患者死亡的一個(gè)重要原因。
然而，在SARS-CoV-2感染期間，外周血中不同淋巴細(xì)胞亞群以及炎性細(xì)胞因子動(dòng)力學(xué)是如何變化的在很大程度上仍不清楚。
來(lái)源：medRxiv
2月18日，華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院（武漢協(xié)和醫(yī)院）的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表在預(yù)印本平臺(tái)medRxiv上的一篇文章首次描述了不同疾病嚴(yán)重程度的COVID-19患者外周血淋巴細(xì)胞亞群和細(xì)胞因子的動(dòng)態(tài)變化[3]。
一、COVID-19患者的臨床特征
該研究共納入了40例確診病例，輕型27例（67.5%），重型13例(32.5%)。有2例重型患者在發(fā)病15天和21天死亡。患者中位年齡為48.7±13.9歲，男性患者15例（37.5%），女性患者25例（62.5%）。14例(35%)患者有基礎(chǔ)疾病，包括糖尿病(6例)、高血壓(6例)、垂體腺瘤(2例)、甲狀腺疾病(2例)、腫瘤疾病(2例)。
4例重型患者合并真菌感染，1例重型患者合并細(xì)菌感染。所有重型患者和85.2%的輕型患者均有發(fā)熱 。重型患者產(chǎn)生痰液、肌痛、惡心的發(fā)生頻率顯著更高。
此外，與輕型患者相比，重型患者入院時(shí)外周血纖維蛋白原、D-二聚體、總膽紅素、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶、肌酸激酶、C反應(yīng)蛋白、鐵蛋白、血清淀粉樣蛋白A水平顯著更高。但兩組患者血清免疫球蛋白(IgA、IgG、IgM)、補(bǔ)體C3、C4水平無(wú)顯著差異(表2)。
來(lái)源：medRxiv
二、外周血淋巴細(xì)胞亞群動(dòng)力學(xué)分析
分析顯示，44.4%(12/27)輕型患者以及84.6%(11/13)重型患者淋巴細(xì)胞減少。
如表2所示，重型患者入院時(shí)外周血淋巴細(xì)胞的絕對(duì)計(jì)數(shù)顯著低于輕型患者，而總白細(xì)胞(WBCs)和中性粒細(xì)胞的絕對(duì)計(jì)數(shù)顯著更高。此外，兩組單核細(xì)胞計(jì)數(shù)無(wú)顯著差異 (表2)。
之后，研究人員分析了COVID-19患者從發(fā)病至發(fā)病后至少16天外周血WBCs、中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞以及不同的淋巴細(xì)胞亞群的動(dòng)力學(xué)變化。由于缺乏動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，兩例死亡的重型患者被排除在分析之外。
圖1 來(lái)源：medRxiv
分析結(jié)果顯示：
1)與輕型患者組相比，重型患者組WBCs計(jì)數(shù)僅在發(fā)病開(kāi)始時(shí)(3天內(nèi))顯著增加，而在隨后的疾病進(jìn)展期間未見(jiàn)顯著增加(圖1A)。
2)與輕型患者組相比，重型患者組的中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)不僅在發(fā)病開(kāi)始時(shí)顯著增加，而且在發(fā)病后13-15天也顯著增加(圖1B)。
3)與輕型患者組相比，重型患者組的淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)持續(xù)下降。在發(fā)病開(kāi)始時(shí)兩組的淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)就已差異顯著，到發(fā)病4-6天后差異更大(圖1C)。不過(guò)，在發(fā)病后7-15天，重型患者組淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)逐漸升高，在發(fā)病16天后變得與輕型患者組水平相當(dāng)(圖1C)。
4)觀察期間兩組單核細(xì)胞計(jì)數(shù)無(wú)顯著差異(圖1D)。
圖2 來(lái)源：medRxiv
為了進(jìn)一步確定COVID-19患者外周血中不同淋巴細(xì)胞亞群的動(dòng)力學(xué)變化，研究人員采用流式細(xì)胞術(shù)對(duì)CD3+T細(xì)胞、CD4+和CD8+T細(xì)胞亞群、B細(xì)胞和NK細(xì)胞進(jìn)行分析。結(jié)果顯示，與輕型患者組相比，重型患者組CD3+T細(xì)胞、CD4+和CD8+T細(xì)胞亞群持續(xù)下降（圖2A-C），發(fā)病4-6天后這幾類(lèi)細(xì)胞計(jì)數(shù)最低。在發(fā)病開(kāi)始時(shí)以及發(fā)病7-9天后兩組的CD3+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞計(jì)數(shù)差異顯著。不過(guò)，兩組的CD4+ T細(xì)胞計(jì)數(shù)一直未有顯著差異。
在整個(gè)病程中，兩組的B細(xì)胞和NK細(xì)胞計(jì)數(shù)無(wú)顯著差異(圖2D和2E)。
三、血清炎性細(xì)胞因子水平動(dòng)力學(xué)分析
該研究分析了COVID-19患者血清中IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、IFN-γ和TNF-α這些炎性細(xì)胞因子的動(dòng)力學(xué)變化。
圖3 來(lái)源：medRxiv
在輕型患者組，這些細(xì)胞因子的血清水平波動(dòng)很小。相比之下，重型患者組這些細(xì)胞因子的血清水平波動(dòng)更顯著（圖3）。除IL-6外，所有被檢測(cè)的細(xì)胞因子在發(fā)病后3-6天在血清中達(dá)到峰值水平。與輕型患者組相比，重型患者組IL-6和IL-10水平均持續(xù)升高(圖3A和圖3B)。在發(fā)病16天后，重型患者組IL-6水平開(kāi)始下降。
研究者們只在發(fā)病4-6天后觀察到重型患者組血清IL-2和IFN-γ水平顯著增加(圖3C和圖3F)。
在整個(gè)病程中，兩組的IL-4和TNF-α水平無(wú)顯著差異(圖3D和圖3E)。
所有被檢測(cè)的細(xì)胞因子在發(fā)病后16天在兩組患者中達(dá)到相似水平。
四、鑒定重型COVID-19病例的預(yù)后因素
研究還發(fā)現(xiàn)，中性粒細(xì)胞/CD8+T細(xì)胞比例（neutrophil-to-CD8+T cell ratio，N8R）是影響重型COVID-19預(yù)后最有力的預(yù)后因素。
五、小結(jié)
總結(jié)來(lái)說(shuō)，該研究顯示，淋巴細(xì)胞減少和促炎細(xì)胞因子風(fēng)暴在重型COVID-19患者中比在輕型患者中更嚴(yán)重，且與疾病的嚴(yán)重程度有關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)可能會(huì)有助于更好地理解SARS-CoV-2感染期間的免疫功能障礙以及免疫發(fā)病機(jī)制。更重要的是，研究鑒定出，N8R也許能作為早期鑒定重型 COVID-19病例的有用預(yù)后因子。
六、其它進(jìn)展
除了來(lái)自華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院的這項(xiàng)新研究，近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的科學(xué)家在研究SARS-CoV-2感染細(xì)胞因子風(fēng)暴方面也取得重要進(jìn)展。
該校生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)部魏海明教授團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科大附一院副院長(zhǎng)徐曉玲主任醫(yī)師團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)33例COVID-19患者血液30項(xiàng)免疫學(xué)指標(biāo)進(jìn)行全面分析，發(fā)現(xiàn)了新型冠狀病毒感染致重癥肺炎細(xì)胞因子風(fēng)暴的關(guān)鍵機(jī)制。研究揭示，SARS-CoV-2感染后會(huì)迅速激活病原性 T 細(xì)胞，產(chǎn)生粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子（GM-CSF） 和IL-6等因子。GM-CSF 會(huì)進(jìn)一步激活 CD14+CD16+炎癥性單核細(xì)胞，產(chǎn)生更大量的IL-6 和其它炎癥因子，從而形成細(xì)胞因子風(fēng)暴，導(dǎo)致嚴(yán)重肺部和其它器官的免疫損傷。因此，他們認(rèn)為，IL-6和GM-CSF 是引發(fā)COVID-19患者炎癥風(fēng)暴中的兩個(gè)關(guān)鍵炎癥因子。
根據(jù)這些發(fā)現(xiàn)，研究團(tuán)隊(duì)推測(cè)，抗IL-6受體的“托珠單抗”有望用于阻斷COVID-19的細(xì)胞因子風(fēng)暴。目前，調(diào)查托珠單抗在新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)中有效性及安全性的多中心、隨機(jī)對(duì)照臨床研究（ChiCTR2000029765 ）正在開(kāi)展，預(yù)計(jì)招募188例患者，實(shí)驗(yàn)組采用“常規(guī)治療+托珠單抗”治療，對(duì)照組采用常規(guī)治療。徐曉玲教授是該研究的負(fù)責(zé)人。
據(jù)中國(guó)科大2月16日的報(bào)道，第一階段的臨床研究中，14例COVID-19患者在治療前均有兩肺彌漫性病變，其中11例持續(xù)發(fā)熱。采用“托珠單抗+常規(guī)治療”的新方案治療后，11例發(fā)熱患者體溫24小時(shí)內(nèi)全部降至正常，至今穩(wěn)定，最長(zhǎng)已經(jīng)持續(xù)9天；呼吸功能氧合指數(shù)均有不同程度的改善；4例患者肺部CT病灶吸收好轉(zhuǎn)，1例危重癥氣管插管的患者已經(jīng)成功脫機(jī)。這些數(shù)據(jù)提示，“托珠單抗+常規(guī)治療”很有可能通過(guò)阻斷細(xì)胞因子風(fēng)暴阻止患者向重型和危重型轉(zhuǎn)變，從而降低病亡率。
特別備注：根據(jù)medRxiv的聲明，在該平臺(tái)發(fā)表的文章未經(jīng)同行評(píng)議，這些醫(yī)學(xué)進(jìn)展還有待評(píng)估，因此不應(yīng)用于指導(dǎo)臨床實(shí)踐。
相關(guān)論文：
[1] Wang D, et al. Clinical Characteristics of 138 Hospitalized Patients With 2019 Novel Coronavirus-Infected Pneumonia inWuhan, China. JAMA 2020.
[2] Chen N, et al. Epidemiological and clinical characteristics of 99 cases of 2019 novel coronavirus pneumonia in Wuhan, China: a descriptive study. LANCET 2020
[3] Jing Liu et al. Longitudinal characteristics of lymphocyte responses and cytokine profiles in the peripheral blood of SARS-CoV-2 infected patients
https://medrxiv.org/content/10.1101/2020.02.16.20023671v1
參考資料：
1# 戰(zhàn)“疫”簡(jiǎn)報(bào) | 中國(guó)科大對(duì)新冠肺炎“炎癥風(fēng)暴”取得若干重要研究進(jìn)展（來(lái)源：）
