SARS-CoV-2病毒載量預測COVID-19疾病嚴重程度的價值

蒿葉霞， 顏新生， 楊薈薈， 胡元萍， 廖 鑫， 劉澤金

（武漢亞心總醫院檢驗科，湖北 武漢 430056）

嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARSCoV-2）屬于β屬冠狀病毒，基因組為線性的單股正鏈RNA，為已知可感染人類的第7種冠狀病毒[1]，其基因特征與嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒（severe acute respiratory syndromecoronavirus，SARS-CoV）和中東呼吸系統綜合征冠狀病毒（middle east respiratory syndromecoronavirus，MERS-CoV）有明顯區別。我國將SARS-CoV-2核酸檢測作為新型冠狀病毒肺炎（corona virus disease 2019，COVID-19）的確診方法。本研究旨在通過SARS-CoV-2核酸檢測，監測SARS-CoV-2核酸在患者體內持續時間及載量變化趨勢，進而分析病毒載量與COVID-19疾病嚴重程度的相關性，為更好地預防和控制疾病傳播提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 研究對象

收集2020年1月29日—2月22日武漢亞心總醫院COVID-19患者264例，包括SARS-CoV-2核酸檢測陽性的確診患者158例，及首次SARSCoV-2核酸檢測陰性者104例或可疑者2例，但臨床癥狀和電子計算機斷層掃描結果符合《新型冠狀病毒肺炎診療指南（試行第五版）》[2]臨床診斷標準，后期經核酸檢測確診為COVID-19的患者106例。根據診療指南將患者分為輕癥組（包括輕型和普通型）和重癥組（包括重型和危重型）。記錄2組患者CT值變化趨勢及入院后核酸的轉陰時間。以連續2次核酸檢測均為陰性的末次檢測時間作為患者核酸轉陰的時間。本研究經武漢亞心總醫院倫理審查委員會審核通過（WAGHMWC-KY-2020004），并批準予以豁免患者知情同意。

1.2 試劑與儀器

核酸提取試劑為Magen磁珠法病毒總核酸提取試劑盒（廣州美基生物科技有限公司）。自動核酸提取儀購自美國Thermo Fisher公司，新型冠狀病毒ORF1ab/N基因雙重核酸檢測試劑盒購自中山大學達安基因股份有限公司。Cobas Z480型熒光定量PCR擴增儀購自瑞士羅氏公司。

1.3 樣本采集

采集所有研究對象鼻咽拭子，置于含病毒保存液的一次性病毒采樣管（江蘇康健醫療用品有限公司）內，24 h內完成檢測。

1.4 SARS-CoV-2核酸檢測

樣本采集后首先進行56 ℃、30 min滅活處理。滅活后根據產品說明書進行病毒核酸的提取。SARS-CoV-2核酸檢測采用實時熒光定量聚合酶鏈反應（polymerase chain reaction，PCR）技術，針對SARS-CoV-2基因組中開放閱讀框（open reading frame 1ab，ORF1ab）基因和核殼蛋白（nucleocapsid protein，N）基因進行檢測。核酸檢測結果（Ct值）判讀以試劑說明書建議為準，對可疑結果通知臨床重新采樣復查。實驗室檢測結果確定為陽性，需滿足同1份樣本中SARS-CoV-2的ORF1ab和N基因至少1個靶標特異性實時熒光定量PCR檢測結果陽性。

1.5 統計學方法

采用MedCalc軟件進行統計分析。2組患者的Ct值比較和核酸轉陰時間比較均采用兩獨立樣本t檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般情況

264例COVID-19患者中，男142例，女122例，年齡（55.7±16.11）歲。根據《新型冠狀病毒肺炎診療指南（試行第五版）》[2]將患者分為輕癥組（包括輕型和普通型）和重癥組（包括重型和危重型）2組，其中輕癥組243例，重癥組21例。

2.2 2組患者病毒載量

重癥組患者病毒載量（Ct值為25.80±4.46）高于輕癥組患者（Ct值為30.25±4.26），差異有統計學意義（P＜0.001）。見表1。

2.3 2組患者轉陰時間

截至2020年3月7日，輕癥組患者仍有34人SARS-CoV-2核酸檢測結果未轉陰，重癥組患者仍有4例未轉陰，未列入統計范圍。重癥患者核酸轉陰時間（26.7±5.6）d較輕癥患者（16.3±4.7）d長，差異有統計學意義（P＜0.001）（表1）。根據21例重癥患者Ct值變化作圖進行分析，發現COVID-19患者發病早期病毒載量（Ct值）水平較高，隨著治療時間逐漸降低直至轉陰（圖1）。

表1 2組患者的病毒載量和病毒核酸轉陰時間比較±s

表1 2組患者的病毒載量和病毒核酸轉陰時間比較±s

組別 病毒載量 病毒轉陰時間/d輕癥組 30.25±4.26 16.3±4.7重癥組 25.80±4.46 26.7±5.6 P值 ＜0.001 ＜0.001

圖1 COVID-19重癥患者Ct值在診療過程中的變化趨勢

3 討論

COVID-19疫情傳播迅速，對人民群眾生命安全和身體健康造成了嚴重的威脅。SARSCoV-2核酸檢測是確診COVID-19和患者痊愈出院的主要依據，SARS-CoV-2核酸在體內的持續時間和病毒載量變化情況是臨床治療和開展防疫工作所關注的問題。

本研究發現，COVID-19重癥組患者體內SARS-CoV-2病毒載量（Ct值為25.80±4.46）明顯高于輕癥組患者（Ct值為30.25±4.26）（P＜0.001），且SARS-CoV-2核酸在重癥組患者體內存在時間[（26.7±5.6）d]明顯長于輕癥組患者[（16.3±4.7）d]（P＜0.001），這在一定程度上說明核酸病毒載量與疾病的嚴重程度有關，早期重點關注并進行有效的治療可以減少患者由輕型向重型轉變的風險，進而降低患者病死率。

本研究還發現，多數COVID-19患者在疾病早期SARS-CoV-2病毒載量即達到高峰，隨著治療進展和時間的推移，病毒載量逐漸降低，直至轉陰，與其他研究[3-4]報道的SARS-CoV-2的傳播可能發生在感染早期的結論一致。2003年非典型性肺炎疫情后有學者發現，SARS-CoV的傳播主要發生在發病后數天[5]，并與疾病早期呼吸道病毒載量有關，病毒載量在癥狀出現后約10 d達到峰值[6]。所以，COVID-19的防控策略可能需要更加嚴格，對于早期出現癥狀的患者要及時診斷和隔離。

本研究在病例分析過程中還發現，患者在治療過程中出現SARS-CoV-2核酸檢測陰性，隨后又轉為陽性的情況，這可能與病毒感染的部位、樣本類型以及樣本采集與存放方法、RNA提取方法和核酸檢測試劑盒性能等多方面因素有關[7]，導致核酸檢測結果與臨床癥狀、影像學檢查結果不相符。本研究患者痊愈出院標準同時參考核酸轉陰時間和臨床表現。在COVID-19患者SARS-CoV-2核酸檢測結果轉陰，尚不能排除假陰性時，需重新采樣送檢，2次及以上（間隔24 h）核酸檢測均為陰性，方可確認SARSCoV-2核酸轉陰。

本研究尚有不足之處，未能收集到所有患者首次核酸檢測陽性的時間，尤其在早期存在確診后不能及時收治的情況下，首次診斷時間尤為重要，需要通過更加全面的流行病學調查進一步深入研究。