IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA在新型冠狀病毒肺炎患者中的水平變化及臨床意義*

龐 科，黃澄澄△，高紅麗，鄒凡文，李 杰，龍曉莉

重慶醫科大學附屬永川醫院：1.老年病科；2.超聲科；3.腎病風濕科，重慶 402160

新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)傳染性強，人群普遍易感，發病率高。對于新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)，臨床目前尚無特效治療藥物，雖然重型或危重型患者所占比例不高，但患者發展至重型或危重型后病死率高，治療難度大，早期識別患者，及時預防患者由普通型轉成重型或危重型具有重要意義。有研究表明，細胞因子風暴可能是導致COVID-19患者肺部嚴重受損的原因[1]。本研究檢測了COVID-19患者外周血中炎癥因子，包括干擾素γ(IFN-γ)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白細胞介素(IL)-6、血清淀粉樣蛋白A(SAA)水平，了解COVID-19患者體內炎癥情況，并判斷其是否與患者病情嚴重程度相關。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2020年1月22日至3月20日本院隔離病房收治的81例COVID-19患者為研究對象，其中普通型50例(普通組)，重型31例(重型組)。患者均符合《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第六版)》中的COVID-19診斷標準[2]。排除標準：(1)有慢性支氣管炎病史或近期有上呼吸道感染者；(2)有嚴重呼吸系統疾病(慢性阻塞性肺疾病、肺腫瘤、肺結核、塵肺、肺膿腫、支氣管擴張、支氣管哮喘、嗜酸性粒細胞性支氣管炎或上氣道咳嗽綜合征等)；(3)重癥肺炎需要機械通氣者；(4)合并心、腦、肺等器官嚴重原發性疾病，以及精神疾病患者；(5)妊娠、哺乳期女性。選取同期在本院就診的流行性感冒(簡稱流感)患者32例為普通流感組，診斷依據為《流行性感冒診療方案(2018年版修訂版)》[3]：(1)發生在流感流行時期；(2)以發熱、頭痛、肌肉疼痛和全身不適為主要臨床表現，體溫最高可達40 ℃，常伴有畏寒、咽喉痛、干咳、乏力、食欲減退等。排除標準：(1)合并肺部感染；(2)已使用過抗流感藥物；(3)伴有心、腦、肺及多器官功能衰竭；(4)妊娠或哺乳期女性；(5)發病前14 d內曾到過武漢市及其周邊地區，或來自有COVID-19病例報告社區的發熱或有呼吸道癥狀的患者；(6)與SARS-CoV-2感染者有接觸史。普通流感組、普通組、重型組研究對象性別、年齡等一般資料比較，差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。見表1。

表1 各組患者一般資料對比

1.2方法 抽取每例患者入院當天、入院后第3天、入院后第7天、入院后第10天的清晨空腹靜脈血5～10 mL，經離心機離心后取上層血清備用。采用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)檢測SAA水平，同時采用電化學發光法檢測IL-6、IFN-γ、TNF-α水平。

2 結 果

2.1各組入院時IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平比較 重型組入院時IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平明顯高于普通組及普通流感組入院時，差異有統計學意義(P<0.05)。普通組入院時IFN-γ、TNF-α、IL-6水平與普通流感組入院時對比，差異無統計學意義(P>0.05)。普通組入院時SAA水平與普通流感組入院時對比，差異有統計學意義(P<0.05)，見表2。

表2 各組入院時IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平比較

2.2普通組和重型組不同入院時間IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平比較 普通組入院后第3、7、10天IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平高于入院時，差異有統計學意義(P<0.05)；入院后第3、7天IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平高于入院后第10天，差異有統計學意義(P<0.05)。重型組入院后第3、7天IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平高于入院時和入院后第10天，差異有統計學意義(P<0.05)；入院后第10天IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平低于入院時，差異有統計學意義(P<0.05)，見表3。

表3 普通組和重型組不同入院時間IFN-γ、TNF-α、IL-6及SAA水平比較

2.3IFN-γ、TNF-α、IL-6、SAA與COVID-19病情嚴重程度的相關性分析 相關性分析發現，COVID-19病情嚴重程度與患者入院時INF-γ、TNF-α、IL-6、SAA水平呈正相關(r=0.28、0.47、0.41、0.37，P<0.05)。

2.4SAA診斷COVID-19的ROC曲線分析 ROC曲線分析結果顯示，SAA診斷COVID-19的曲線下面積為0.925，其靈敏度和特異度分別為88.2%和84.4%，最佳臨界值為17.0 mg/L。

3 討 論

細胞因子風暴被認為是免疫系統對新出現的、高致病的病原體產生的過激反應，機體免疫反應失調，使促炎因子及趨化因子異常升高，最終導致機體受損[4]。

SARS-CoV-2與嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒(SARS-CoV)及中東呼吸綜合征冠狀病毒(MERS-CoV)均為β屬冠狀病毒。既往研究報道，SARS-CoV及MERS-CoV表面的刺突蛋白與血管緊張素轉化酶2(ACE2)結合，進入人體細胞內后開始進行病毒復制，感染細胞分泌少量IFN，趨化巨噬細胞至病變部位，活化后的巨噬細胞釋放大量TNF-α、IL-12等進一步刺激免疫相關細胞釋放更多的炎癥因子，如IFN-γ、IL-6等，SARS-CoV-2的感染途徑可能與SARS-CoV及MERS-CoV相似[5]。

TNF-α是一種單核因子，主要由活化的巨噬細胞、T細胞、NK細胞、肺上皮細胞和其他單核細胞產生，它是炎性反應中最早出現的因子，也是細胞因子風暴的核心因子。而IFN-γ是一種促炎因子，主要由活化T細胞、NK細胞產生，其主要功能是激活巨噬細胞、抗病毒、誘導Th1細胞分化、抑制Th2細胞分化[5]。IL-6作為另一種重要的炎癥因子，可誘導SAA產生[6]，同時刺激內皮細胞和白細胞釋放一氧化氮或氧自由基等，導致肺組織損傷。國內有學者利用IL-6R托珠單克隆抗體治療COVID-19取得了一定療效[7]。本研究結果顯示，重型組IFN-γ、TNF-α和IL-6水平明顯高于普通流感組及普通組。HUANG等[1]發現COVID-19患者病情嚴重程度與細胞因子風暴有關。進一步對上述指標進行動態監測發現，重型組與普通組在入院后第3、7天IFN-γ、TNF-α、IL-6、SAA水平明顯升高，此后隨著病情好轉，入院后第10天IFN-γ、TNF-α、IL-6、SAA水平逐漸下降。COVID-19患者病情嚴重程度與IFN-γ、TNF-α和IL-6、SAA水平呈正相關，表明COVID-19患者病情加重可能與炎癥因子過度釋放有關。大量的促炎因子可導致炎癥細胞的聚集，凋亡基因表達增加，免疫細胞(如T細胞、巨噬細胞及中性粒細胞)大量浸潤，免疫調控失衡，并發組織損傷，并出現嚴重的病理變化，如彌漫性肺泡損傷、透明膜形成、纖維蛋白滲出和纖維化；此外，炎癥因子及趨化因子會溢出進入循環系統，導致系統性的細胞因子風暴，導致多器官功能障礙[8]。

SAA基因包括SAA1、SAA2、SAA3、SAA4，其中SAA1和SAA2基因啟動子區域含有核因子(NF)-κB和IL-6轉錄因子識別序列，能夠被IL-1β、IL-6和TNF-α誘導激活編碼急性期SAA，這種蛋白與早期的炎癥與感染相關，也是臨床上主要檢測的SAA[9]。SAA是一種保守的急性時相蛋白，由肝臟分泌，屬于載脂蛋白家族成員，具有促炎活性、誘導趨化因子、誘導新生血管形成、增強細菌吞噬等作用[10-11]。SAA主要在肝臟及肺組織中生成，目前研究最多的就是其在肺部感染中的診斷及預后評估價值。有學者發現，SAA在病毒和細菌感染中水平均升高，且不受糖皮質激素影響，可能是反映感染更敏感的標志物[12]。TODOROV等[13]也認為，較高水平的SAA對病毒感染的早期診斷、病情嚴重程度、治療效果、早期恢復和預后等具有指示意義。本研究發現，COVID-19患者SAA水平明顯高于流感患者，且重型COVID-19患者高于普通型患者，提示SAA能用于判斷COVID-19病情是否加重。經ROC曲線分析，發現SAA可作為診斷COVID-19的指標。

綜上所述，在排除細菌感染的情況下，用SAA鑒別流感和COVID-19有一定參考價值。COVID-19重型患者肺部損傷重，體內炎癥因子表達增加，COVID-19患者病情加重可能與細胞因子風暴形成有關，故監測IFN-γ、TNF-α、IL-6水平變化可為COVID-19病情進展提供依據。在治療方案中，除了抗病毒、呼吸支持、營養支持等療法外，對抗細胞因子風暴，降低IFN-γ、TNF-α、IL-6等細胞因子表達是治療該病的方法之一。