引用本文
顾微, 彭平, 陈沐, 袁伟锋, 莫晓能. 新型冠状病毒变异毒株感染的临床特征与预警因素分析[J]. 中国热带医学, 2023,23(2): 162-166.
GU Wei, PENG Ping, CHEN Mu, YUAN Wei-feng, MO Xiao-neng. Analysis of clinical characteristics and warning factors in SARS-CoV-2 variants infection[J]. China Tropical Medicine, 2023,23(2): 162-166.  
Doi: 10.13604/j.cnki.46-1064/r.2023.02.11
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新型冠状病毒变异毒株感染的临床特征与预警因素分析
顾微1, 彭平2, 陈沐2, 袁伟锋2, 莫晓能2,*
1.广州医科大学研究生学院,广东 广州 510182
2.广州医科大学附属市八医院呼吸内科,广东 广州 510440
∗通信作者：莫晓能,E-mail：moxiaoneng@126.com

作者简介：顾微（1993—）,女,硕士,医师,研究方向:呼吸系统疾病。

修回日期: 2022-06-09
摘要

目的 探讨不同新型冠状病毒毒株变异感染者的临床特征,为临床尽早发现毒株变异提供预警信号。方法 采用病例对照研究,收集2021年01月02日—2021年06月30日105例新型冠状病毒感染者的鼻拭子样本进行病毒基因测序,根据毒株分型分为Delta变异组与非Delta变异组,收集两组研究对象的临床相关数据,比较住院天数、年龄分布、淋巴细胞、中性粒细胞、B淋巴细胞、NK细胞、IL-4、IL-10等指标;根据研究对象病毒阴转天数进行亚组分析,比较免疫学特征的差异,包括淋巴细胞、中性粒细胞、B淋巴细胞、NK细胞、IL-4、IL-10等。结果 Delta和非Delta变异组理论住院天数、总淋巴细胞计数、IL-4、IL-10分别为（22.2±8.33）d和（17.60±10.50）d、（1.22±0.86）×109/L和 （1.91±0.70）×109/L、（0.80±0.30） g/mL和（1.59±0.59） ng/mL、（7.16±7.77） ng/mL和（4.26±3.91） ng/mL,显示Delta变异组住院天数显著延长、总淋巴细胞计数和IL-4降低、IL-10显著增高,差异有统计学意义（ t=2.396,4.329, 9.072,1.980, P均<0.05）,亚组分析显示延迟出院患者中,变异组总淋巴细胞计数和IL-4分别为（1.04±0.60）×109/L和（0.74±0.25） ng/mL,均较非Delta变异组（1.62±0.56）×109/L和（1.56±0.52） ng/mL显著降低（ P均<0.05）。结论 新冠病毒Delta变异株对多种临床特征产生影响,确诊感染者入院12 h内B细胞计数、IL-10浓度增高,IL-2与IL-4浓度下降,提示可能感染新的变异毒株,而发现其总淋巴细胞计数下降,以T细胞减少为主时,强烈提示该类型患者病毒清除受阻,住院时间将延长。

关键词: 新型冠状病毒; 毒株变异; 免疫因子; 临床特征; 预警
中图分类号:R563.3 文献标志码:A 文章编号:1009-9727(2023)02-162-05
Analysis of clinical characteristics and warning factors in SARS-CoV-2 variants infection
GU Wei1, PENG Ping2, CHEN Mu2, YUAN Wei-feng2, MO Xiao-neng2
1. Guangzhou Medical University, Guangzhou, Guangdong 510182, China
2. Department of Respiratory Medicine, Guangzhou Eighth People's Hospital, Guangzhou Medical University, Guangzhou, Guangdong 510440, China
Correspondence author: MO Xiao-neng, E-mail: moxiaoneng@126.com
Abstract

Objective To investigate the influence of the variation of SARS-CoV-2 on the clinical feature, and to provide early warning signs for the variation of SARS-CoV-2 in clinical work.Methods From Jan 2, 2021 to Jun 30, 2021, a total of 105 COVID-19 patients were included in the study using a case-control method. Nasal swab samples were collected from the study subjects, the viral genes were sequenced, and patients were divided into Delta variant group and non-Delta variant group according to their gene sequences. Clinically relevant data were collected from the two groups, and indicators such as days of hospitalization, age distribution, lymphocytes, neutrophils, B lymphocytes, NK cells, IL-4, and IL-10 were compared; subgroup analysis was performed based on the number of days of viral negativity in the study subjects as the basis for grouping, and differences in immunological characteristics were compared, including lymphocytes, neutrophils, B lymphocytes, NK cells, IL-4, IL-10, etc.Results The theoretical hospitalization days of Delta variant group were (22.2±8.33) d, which were significantly longer than (17.6±10.50) d of non-Delta variant group ( t=2.396, P<0.05). The total lymphocyte count and IL-4 of Delta variant group were (1.22±0.86) ×109/L and (0.80±0.23) ng/mL, which were significantly lower than corresponding (1.91±0.70) ×109/L and (1.59±0.59) ng/mL of non-Delta variant group ( t=4.329, 9.072, P<0.05), while IL-10 was (7.16±7.77) ng/mL, which was significantly higher than (4.26±3.91) ng/mL of non-Delta mutation group ( t=1.980, P<0.05). Subgroup analysis showed that the total lymphocyte count and IL-4 concentration in Delta variant group were (1.04±0.60) ×109/L and (0.74±0.25) ng/ml, which were significantly lower than corresponding (1.62±0.56) ×109/L and (1.56±0.52) ng/mL in non-Delta variant group, in patients with delayed discharge ( P<0.05).Conclutions SARS-CoV-2 variant has an impact on clinical manifestations. The patient's B cell count and IL-10 concentration increased or IL-2 and IL-4 concentration decreased within 12 hours of admission indicated variant virus infection. The decrease of total lymphocyte count, especially T lymphocyte reduction, strongly suggests discharge delay due to viral clearance disorder.

Keyword: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2; variants; Immunity factor; clinical feature; warning signs

新型冠状病毒（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2）引起的2019新型冠状病毒病（corona virus disease 2019, COVID-19）疫情仍在蔓延。SARS-CoV-2属于单股正链的RNA病毒, 相较于DNA病毒, RNA病毒的变异更频繁, 容易逃避人体免疫系统识别, 因此可确认持续的SARS-CoV-2毒株变异将导致后续多波疫情暴发。

SARS-CoV-2不断从原始D614病毒株变为Alpha株、Beta株、Gamma株、Delta株及Omicron株, 每次突变株的新出现均伴随新一轮疫情暴发。Delta变异株于2021年5月传入我国广州地区并迅速出现局部地区大暴发[1, 2]。随着病毒的逐次变异, 在宏观水平上病毒的毒力在下降。综合考量传染性与致病力的平衡, 对防疫检疫手段进行适度调整是后疫情时期需要研究的课题。分析SARS-CoV-2变异前后所致临床特征的差异作为新变异毒株出现的预警信号, 以最少成本及最容易开展的方法提示变异毒株出现的可能性, 有助于防疫向常态化过渡, 也有助于防疫监测任务下沉至基层单位, 充实与完善我国的防疫网络。

1 对象与方法
1.1 研究对象

纳入2021年01月02日— 2021年07月07日广州医科大学附属市八医院收治的SARS-CoV-2感染者。纳入标准：诊断标准符合患者入院时所执行的《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案（第八版）》; 鼻/咽拭子标本分离出SARS-CoV-2并成功测序; 初次检测SARS-CoV-2核酸阳性后12 h内入院; 入院12 h内采集血液标本并进行检测; 排除标准：儿童（< 18岁）; 老人（> 65岁）; BMI> 28或< 18.5; 自身免疫性疾病或半年内有接受免疫调节剂治疗者; 内分泌疾病; 血液系统疾病; 呼吸系统慢性疾病（如：支气管哮喘、支气管扩张、过敏性鼻炎、慢性阻塞性肺疾病、特发性间质性肺炎）、既往肝肾疾病; 谷丙转氨酶参考值上限2倍以上增高。本研究共纳入105名研究对象。本研究获广州医科大学附属市八医院伦理委员会批准及患者知情及签字认可。

1.2 方法

采用病例对照研究方法, 经SARS-CoV-2基因测序为Alpha株、Beta株、Gamma株患者为非Delta变异组, Delta变异株患者为Delta变异组。收集研究对象一般信息、入院12 h内血白细胞计数（WBC）、总淋巴细胞计数（Ly）、CD4+T细胞计数、CD8+T细胞计数、CD4/CD8、B淋巴细胞计数（BLy）、单核细胞计数（Mono）、中性粒细胞(Neu)、NK细胞计数、IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、TNF-α 、INF-γ 浓度; 根据患者鼻/咽拭子检测SARS-CoV-2病毒核酸连续2次间隔超过24 h的最后一次检测时间计算住院天数为理论住院时间。按前期观察与经验以14 d住院时间为界, 住院≤ 14 d为常规时间出院, > 14 d为延迟出院, 分为WN组（非Delta株变异, 常规时间）、WD组（非Delta株变异, 延迟出院）、MN组（Delta株变异, 常规时间）和MD组（Delta株变异, 延迟出院）, 分析病毒变异及临床化验特征对理论住院时间的影响。

1.3 统计学分析

数据采用SPSS 25软件进行处理。正态分布计量资料以均数± 标准差表示, 符合正态分布者两组间比较采用独立样本t检验, 非正态分布者采用t'检验, 多组数据比较采用单因素方差分析, 组间比较采用LSD法; 计数资料以例（%）表示, 组间比较采用χ2检验或Fisher确切概率法, P< 0.05为差异有统计学意义; 风险因素分析采用二分类Logistic回归。

2 结果
2.1 一般临床特征

共纳入105例患者, 非Delta变异组74例, 男性58例, 女性17例, 平均年龄（36.6± 11.16）岁。Delta变异组31例, 男性19例, 女性12例, 平均年龄（45.0± 11.1）岁。Delta变异组患者年龄、继发感染与低氧血症发生率高于非Delta变异组, 肝肾功能异常发生率二组相仿。Delta变异组患者住院天数显著多于非Delta变异组（P=0.019）, 重症率高于非Delta变异组（P=0.027）, 见表1。

表1 SARS-CoV-2毒株非Delta变异组与Delta变异组的临床表现 Table 1 Comparison of clinical manifestations between SARS-CoV-2 non-Delta variant group and Delta variant group
2.2 不同SARS-CoV-2毒株的免疫学特征

Delta变异组外周血化验显示Ly、CD4+T和CD8+T淋巴细胞和IL-4均显著低于非Delta变异组, 而Neu与IL-10高于非Delta变异组, 差异具统计学意义。见表2。

表2 SARS-CoV-2毒株Delta变异组与非Delta变异组化验指标比较 Table 2 Comparison of laboratory indexes between SARS-CoV-2 non-Delta variant group and Delta variant group
2.3 SARS-CoV-2毒株变异导致延迟出院的预警因素

分析感染Delta变异毒株对理论住院时间的影响, 显示MD组淋巴细胞计数显著降低, BLy、NK和Neu明显增高（F=21.388, 4.583, 3.892, 5.834, P< 0.01）。而在延迟出院的患者中, 感染Delta变异毒株的MD组患者B淋巴细胞、NK细胞与中性粒细胞显著高于WD组（LSD-t=3.482, 2.991, 4.097, P< 0.05）。在炎症细胞因子方面, 延迟出院的患者中感染Delta变异毒株的MD组患者IL-4浓度显著低于WN与WD组（LSD-t=6.425, 6.368, P< 0.05）。见表3。

表3 SARS-CoV-2毒株变异导致延迟出院的预警因素分析 Table 3 Analysis of warning factors of delayed discharge caused by SARS-CoV-2 variant
2.4 罹患变异SARS-CoV-2毒株的预警因素分析

以是否感染Delta变异毒株为因变量, 纳入除CD4+/CD8+以外的所有独立自变量进行二分类Logistic回归, 模型系数综合检验P< 0.001, 模型整体有意义; 模型拟合优度检验P=0.911, 模型拟合优度高。对于感染DeltaSARS-CoV-2的患者, B细胞计数、IL-10与TNF-α 浓度增高, IL-2与IL-4浓度下降是感染Delta变异病毒的相关因素, 其OR=1.447, 1.243, 2.505, 0.028与0.029。见表4。

表4 感染变异毒株预警因素的Logistic回归分析 Table 4 Logistic regression analysis of early warning factors of infection with SARS-CoV-2 variant
3 讨论

SARS-CoV-2是一种有包膜的正链RNA新型冠状病毒, 引起2019年冠状病毒病全球大流行。RNA病毒的RNA依赖RNA聚合酶缺乏复制后矫正的活性, 导致出现复制的低保真性, 从而使RNA病毒基因组中的碱基很容易出现突变[3, 4, 5]。自SARS-CoV-2出现以来已经历多次变种, 从Alpha株至当前的Omicron株, 每次病毒变种均引起程度大小不一的疫情暴发[6]。虽然病毒基因测序是确认变异毒株的“ 金标准” , 但投入成本大, 只适合于流行病学调查与科研[7, 8]。常规SARS-CoV-2核酸检测联合病毒基因测序不适用于疫情常态化的人群监测, 对于临床治疗方案的制订也非必要。因此从通用的临床数据以发现突变株出现的线索是拓展防疫战线至临床一线, 甚至下沉至社区医疗机构的便利策略。

病毒变异常常伴随免疫原性与毒性的改变[9, 10], 在临床中则可以观察到感染新型变异毒株的患者免疫相关化验异常或病情特点改变[11, 12]。在本研究中发现感染Delta变异毒株者外周血淋巴细胞计数明显下降, 以T淋巴细胞下降为主, 其亚型CD4+与CD8+T细胞均下降。继发感染是导致SARS-CoV-2感染者延迟出院的原因之一[13]。本研究发现中性粒细胞计数在变异组患者中增高, 可能与我们观察证实的感染Delta变异毒株者更倾向于继发细菌或真菌感染有关, 尤其是呼吸道的细菌与真菌感染, 最终导致其发生低氧血症与重症率的比例相应增高, 也是导致住院天数延长的原因。

IL-4是由Th2产生的细胞因子, 对T、B淋巴细胞的发育及驱动体液免疫反应和抗体产生都十分重要, 其浓度增高往往跟过度活化的气道炎症相关[14]; 而IL-10是一种抑制性细胞因子, 具有对抗Th2介导的气道炎症反应的作用[15]。本研究中发现感染变异毒株的患者出现IL-4浓度下降而IL-10浓度增高, 证实人体免疫系统在起病初期不能有效识别病而产生有效的细胞免疫反应, 也证实SARS-CoV-2毒株变异容易导致细胞免疫逃逸。该机制与EB病毒的免疫逃逸机制相似[16]。

根据SARS-CoV-2潜伏期与临床经验, 以2周作为出院是否延迟的界限。人体对病毒的清除主要依赖细胞毒性T细胞, 该类型细胞主要来源于活化的CD8+T细胞, 淋巴细胞下降对病毒清除不利[17, 18, 19, 20]。本研究中发现, 无论感染何种变异株病毒, 外周血总淋巴细胞计数下降均与延迟出院相关。而感染Delta变异毒株的患者, 外周血B淋巴细胞与NK细胞计数增高见于出院延迟的患者, 但其值处于参考值范围内, 进一步证明T细胞计总数下降是导致感染Delta变异毒株患者延迟出院的原因。对于出院延迟的患者, 感染Delta变异毒株的患者血中性粒细胞计数更高, 与Delta变异毒株更容易导致继发细菌或真菌感染有关。IL-4浓度下降导致出院延迟则与免疫系统无法有效识别新变异的毒株有关。

将常用的临床检验数据进行组合, 对疾病的特征进行评估是一种常用且有效的方法[21]。本研究纳入所有独立检验指标进行Logistic回归, 进一步分析了罹患变异SARS-CoV-2感染的预警因素, 发现B细胞计数、IL-10与TNF-α 浓度增高, IL-2与IL-4浓度下降是感染变异病毒的相关因素。

综上所述, SARS-CoV-2毒株变异导致病毒的免疫原性与毒性均发生改变。免疫原性改变使人体免疫系统无法有效识别病毒, 导致住院时间延长; 毒性增加, 破坏呼吸道黏膜屏障, 更容易出现继发性细菌或真菌感染, 表现为中性细胞计数增高。在了解SARS-CoV-2毒株变异对临床特征影响的基础上, 再发现确诊感染者入院12 h内B细胞计数、IL-10浓度增高, IL-2与IL-4浓度下降, 提示可能感染新的变异毒株, 而发现其总淋巴细胞计数下降, 以T细胞减少为主时, 强烈提示该类型患者病毒清除受阻, 住院时间将延长。

利益冲突声明 所有作者声明不存在利益冲突

编辑：符式刚

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