高齡奧密克戎變異株感染者血清白細胞介素6 的臨床意義及與合并基礎疾病的相關性

董 旭，徐愛靜，葛玲玲，陳 怡，楊 明，薛建亞*

1. 海軍軍醫大學（第二軍醫大學）第一附屬醫院感染科，上海 200433

2. 海軍軍醫大學（第二軍醫大學）第一附屬醫院內科規培基地，上海 200433

新型冠狀病毒肺炎（coronavirus disease 2019，COVID-19）是由嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒 2（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2）感染導致的肺部炎癥，自2019 年12 月暴發以來已成為國際公共衛生緊急事件［1］。COVID-19 患者隨著病情進展可出現致死性肺部炎癥和肺外表現，如血栓栓塞、心肌損傷、腎功能衰竭等［2］。當前COVID-19 疫情仍在世界范圍內持續流行，奧密克戎（omicron）變異株已成為近期全球COVID-19 疫情的主要流行株。我國COVID-19 臨床分型分為輕型、普通型、重型和危重型，病程中往往依據血清學、影像學及臨床癥狀等判斷病情和預后，其中血清學監測指標主要包括白細胞計數、淋巴細胞計數、CRP、紅細胞沉降率等［3］。

IL-6 作為一種關鍵促炎介質，可導致炎癥反應迅速加重并誘導CRP 和降鈣素原合成。一項回顧性研究結果顯示IL-6 水平升高與COVID-19 病情嚴重程度有關，高齡、合并糖尿病或IL-6 水平明顯增高的COVID-19 患者更易進展為重型［4］。高齡人群由于免疫力下降，營養狀態相對較差，往往伴有多種基礎疾病，在感染SARS-CoV-2 后進展為肺炎甚至重型、危重型的概率較高［5］，關注高齡COVID-19 患者、盡早預測疾病的嚴重程度將對治療決策和患者預后產生積極影響。本研究探討高齡奧密克戎變異株感染者入院后基線血清IL-6水平、病情變化后IL-6 的變化趨勢、IL-6 異常高表達與病情嚴重程度的相關性，并分析合并基礎疾病對IL-6 水平的影響。

1 資料和方法

1.1 病例資料 采用回顧性研究設計，選擇2022 年4-6 月入住海軍軍醫大學（第二軍醫大學）第一附屬醫院感染科且SARS-CoV-2 RNA 檢測呈陽性的高齡奧密克戎變異株感染者26 例。納入標準：（1）年齡＞80 歲；（2）COVID-19 的診斷符合《新型冠狀病毒肺炎診療方案（試行第九版）》［3］，口咽拭子和鼻咽拭子SARS-CoV-2 RNA 檢測陽性，且基因測序結果提示病毒為奧密克戎變異株；（3）合并至少1 種基礎疾病，包括高血壓病、2 型糖尿病、冠心病、慢性腎臟病和慢性阻塞性肺疾病。排除標準：（1）COVID-19 復陽患者；（2）免疫功能缺陷（如長期使用糖皮質激素或其他免疫抑制劑導致免疫功能減退）患者；（3）入院時SARS-CoV-2 RNA 檢出陽性超過3 d，無法取得感染后基線值（感染至入院3 d 內首次檢測結果）。排除無基礎疾病患者1 例、長期口服免疫抑制劑患者1 例、入院時SARS-CoV-2 RNA 檢出陽性1 周患者2 例，共22 例患者納入研究。本研究通過海軍軍醫大學（第二軍醫大學）第一附屬醫院倫理委員會審批（CHEC2022-111）。

1.2 研究方法 根據病情需要，入院后次日晨起及之后每3 d 采集患者肘正中靜脈血5 mL，根據病情變化必要時增加采血頻率，送檢驗科常溫3 000 r/min（離心半徑為15.7 cm，湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司L-1550 型離心機）離心10 min 取血清，利用美國BD 公司FACSCanto Ⅱ分析型流式細胞儀通過流式細胞學檢測法測定IL-6 水平，檢測過程嚴格按照細胞因子聯合檢測試劑盒（貨號6971711320005，規格100 人份/盒，美國BD 公司）說明書進行，IL-6 正常參考值為0～10 pg/mL。利用美國BECKMAN COULTER 有限公司AU5800 型全自動生化分析儀，通過免疫比濁法測定CRP 水平，試劑、校準品均由美國BECKMAN COULTER有限公司提供，CRP 正常參考值為0～10 mg/L。所有檢測操作均由專業人員嚴格按照防護標準進行，避免感染。

1.3 統計學處理 應用SPSS 23.0 軟件進行統計學分析。對計量資料進行正態性檢驗（Kolmogorov-Smirnov 檢驗、P-P 圖）和方差齊性檢驗（F檢驗），若呈正態分布以±s表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗；若呈偏態分布則以中位數（下四分位數，上四分位數）表示，兩組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗，多個樣本間比較采用Kruskal-WallisH檢驗。計數資料以例數和百分數表示，兩組間比較采用χ2檢驗或Fisher 確切概率法。采用二分類logistic 回歸模型分析基線血清IL-6、CRP水平與奧密克戎變異株感染患者病情嚴重程度或是否進展至肺炎的相關性，繪制ROC 曲線分析單一指標及聯合指標對高齡奧密克戎變異株感染患者重癥化的預測價值，采用Z檢驗比較2 種指標的AUC值。檢驗水準（α）為0.05。

2 結 果

2.1 基本情況 22 例高齡奧密克戎變異株感染患者中男10 例、女12 例，年齡為83～95 歲，輕型6 例、普通型11 例、重型3 例、危重型2 例。根據病程中影像學檢查有無肺炎表現分為肺炎組和無肺炎組，其中肺炎組16 例（普通型11 例、重型3 例、危重型2 例），男6 例、女10 例，年齡為83～95 歲，平均年齡為（89.5±3.7）歲；無肺炎組6 例（均為輕型），男4 例、女2 例，年齡為86～95 歲，平均年齡為（90.2±3.3）歲。肺炎組與無肺炎組患者的年齡、性別構成差異均無統計學意義（P均＞0.05）。

根據病情分為重癥（重型及危重型）組和非重癥（輕型及普通型）組，其中重癥組5 例，男3 例、女2 例，年齡為87～95 歲，平均年齡為（90.8±3.0）歲；非重癥組17 例，男7 例、女10 例，年齡為83～95 歲，平均年齡為（89.4±3.7）歲。重癥組與非重癥組患者的年齡、性別構成差異均無統計學意義（P均＞0.05）。

2.2 不同分組患者的基線血清IL-6 及CRP 水平比較 肺炎組患者的基線血清IL-6 水平為（20.16±12.36）pg/mL， 無 肺 炎 組 為（5.42±1.57）pg/mL，差異有統計學意義（t＝2.302，P＝0.009）。重癥組患者的基線血清IL-6 水平為17.60（10.90，51.45）pg/mL，非重癥組為12.50（5.90，23.55）pg/mL，差異無統計學意義（P＞0.05）。肺炎組患者基線血清CRP水平為9.65（3.78，21.98）mg/L，無肺炎組為4.85（1.43，14.03）mg/L，差異無統計學意義（P＞0.05）。重癥組患者基線血清CRP 水平為15.3 （2.75，64.25）mg/L，非重癥組為6.20（2.75，16.65）mg/L，差異無統計學意義（P＞0.05）。

2.3 重癥組患者血清IL-6 水平隨病情進展進行性升高 重癥組5 例患者中，3 例于入院后第3 天出現氣促、乏力，之后隨訪胸部CT 平掃未見明顯間質性改變，無胸腔積液；1 例于入院后第6 天出現乏力癥狀，第9 天出現少量胸腔積液，并于第12 天出現血氧飽和度進行性下降，胸部CT 平掃提示肺部間質性改變、炎性滲出明顯增多；1 例于入院第9 天出現氣促、呼吸困難，監測血氧飽和度下降。該5 例患者IL-6 水平均呈進行性升高。典型病例隨病情進展的影像學表現及IL-6 指標變化見圖1。

2.4 IL-6、CRP 單一及聯合檢測與高齡奧密克戎變異株感染患者肺部炎癥和病情嚴重程度的相關性

2.4.1 IL-6、CRP 與肺部炎癥的相關性 以奧密克戎變異株感染患者肺部炎癥程度為因變量（肺炎賦值為1，無肺炎賦值為0），以基線血清IL-6、CRP水平為自變量進行二分類logistic 回歸擬合，Hosmer-Lemeshow 檢驗結果提示回歸模型和真實數據擬合良好（P＞0.05）；logistic 回歸分析結果顯示，基線血清IL-6、CRP 可能是感染奧密克戎變異株后進展為肺炎的潛在預測因素，但均無統計學意義（OR＝2.407，95%CI0.915～6.328，P＝0.075；OR＝1.030，95%CI0.952～1.114，P＝0.462）。ROC 曲 線 分 析結果（圖2）顯示，基線血清IL-6、CRP 水平預測患者進展為肺炎的AUC 值分別為0.969（95%CI0.900～1.000）、0.656（95%CI0.380～0.932），基線血清IL-6 預測患者入院后進展為肺炎的效果優于基線血清CRP（Z＝2.154，P＝0.030）。

2.4.2 IL-6、CRP 與病情嚴重程度的相關性 以高齡奧密克戎變異株感染患者病情嚴重程度為因變量（重癥賦值為1，非重癥賦值為0），以基線血清IL-6、CRP 水平為自變量進行二分類logistic 回歸擬合，Hosmer-Lemeshow 檢驗結果提示回歸模型和真實數據擬合良好（P＞0.05）；logistic 回歸分析結果顯示，基線血清IL-6、CRP 水平在預測病情嚴重程度方面均無統計學意義（OR＝1.033，95%CI0.981～1.087，P＝0.222；OR＝1.033，95%CI0.983～1.084，P＝0.196）。

2.5 基礎疾病與基線血清IL-6 水平的相關性 根據患者有無高血壓病、糖尿病、冠心病、慢性腎臟病、慢性阻塞性肺疾病各分為兩組，因分組后病例數較少不能進行正態性檢驗，IL-6 水平均使用中位數（下四分位數，上四分位數）描述，有、無上述5 種疾病的患者血清IL-6 水平、重癥患者占比、肺炎患者占比差異均無統計學意義（P均＞0.05，表1）。合并1 種、2 種、3 種及以上基礎疾病的高齡奧密克戎變異株感染患者分別有6、8、8 例，基線血清IL-6 水平分別為12.50（9.15，21.75）、23.55（9.63，50.10）、10.90（5.20，18.88）pg/mL，差異無統計學意義（P＞0.05）。

表1 高齡奧密克戎變異株感染患者基礎疾病患病情況與基線血清IL-6 水平的關系Tab 1 Relationship between prevalence of underlying diseases and baseline serum IL-6 levels in elderly patients infected with SARS-CoV-2 omicron variant

3 討 論

IL-6 是T 淋巴細胞、內皮細胞和單核細胞等合成的促炎癥細胞因子。炎癥初期IL-6 在局部病變部位合成后通過血流進入肝臟，隨后迅速誘導生成大量急性期蛋白，如CRP、血清淀粉樣蛋白A、纖維蛋白原等，還可以誘導分化并促進造血干細胞和肝細胞增殖［6］。感染SARS-CoV-2 后患者疾病的發生、發展及重癥化與體內淋巴細胞亞群紊亂、細胞因子風暴產生等免疫失衡有關，其中細胞免疫發揮了至關重要的作用［7］。SARS-CoV-2 感染后T 細胞被迅速激活而產生粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子和IL-6 等細胞因子，粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子會進一步激活炎癥性單核細胞，產生更多的IL-6和其他炎癥因子，形成炎癥風暴，導致嚴重的免疫損傷［8］。研究發現SARS-CoV-2 感染者的IL-6 水平相對較高，是患者生存預后的獨立預測因素［9-10］。

本研究結果顯示，對于高齡奧密克戎變異株感染者，肺炎組基線血清IL-6 水平高于無肺炎組，而根據是否進展至重型甚至危重型分組的患者基線血清IL-6 水平差異無統計學意義，可見無論后續病情是否會進展，入院后基線血清IL-6 水平不會因患者有無重癥化傾向而存在差異。雖然后續發生重癥化的高齡患者入院后基線IL-6 水平與非重癥組相比差異無統計學意義，但IL-6 水平與臨床癥狀的嚴重程度相關，重癥組患者隨著病情進展（即逐漸出現氣促、乏力等臨床癥狀，血氧飽和度進行性下降，影像學檢查提示肺間質性改變、炎性滲出明顯增多等）IL-6 水平持續升高。IL-6 作為針對SARS-CoV-2 感染后全身性過度炎癥反應的免疫調節治療靶點，本研究中有患者在連續3 d 使用IL-6抑制劑托珠單抗治療后檢測血清IL-6 水平即發現其明顯降低。這與既往文獻報道的應用IL-6抑制劑對重癥COVID-19 患者有利并可能降低其死亡率［11］相吻合。以上結果表明IL-6 升高的程度與病情嚴重程度一致，一旦病情控制IL-6 即會迅速下降，如果經過治療后IL-6 未明顯下降可能提示患者預后不佳。

目前臨床常用的炎癥指標包括IL-6、CRP、降鈣素原等。印度一家三級醫院ICU 開展的一項單中心回顧性研究發現，有氧合缺陷的成人COVID-19患者IL-6 和CRP 水平較高，而降鈣素原變化不顯著，入院時檢測IL-6 和CRP 可在病程早期預測疾病的嚴重程度［12］。另一項研究顯示，COVID-19死亡患者血清IL-6 和CRP 水平均高于存活患者，且與疾病的嚴重程度相關［13］。本研究結果顯示，基線血清IL-6、CRP 水平可能是高齡患者感染奧密克戎變異株后進展為肺炎的潛在預測因素（OR＝2.407、1.030），但差異無統計學意義，考慮為樣本量太小使統計結果不穩定、產生較大的誤差有關；同時ROC 曲線分析顯示基線血清IL-6、CRP 預測患者進展為肺炎的AUC 值分別為0.969、0.656，提示IL-6 在預測高齡奧密克戎變異株感染患者是否進展至肺炎方面優于CRP，有更好的預測價值。

本研究數據顯示，合并基礎疾病對于高齡奧密克戎變異株感染者是否會進展至肺炎或重癥化無明顯影響，且合并不同基礎疾病的患者之間血清IL-6水平差異均無統計學意義，這與多數文獻分析結果不同。文獻報道，合并高血壓病、糖尿病、慢性腎臟病、肺部疾病、腫瘤等基礎疾病的高齡人群是COVID-19 進展至重型乃至危重型的高危人群，也是死亡率增加的重要原因［14］。高血壓病已被證明與COVID-19 患者死亡風險增加、需要重癥監護及疾病進展有關［15］，SARS-CoV-2 感染后IL-6 增高可損傷血管內皮細胞，影響一氧化氮的生成并增加血液黏滯度，導致機體血壓升高。由此可見，COVID-19 本身會引起高血壓，而高齡患者的基礎高血壓病可能加重肺炎。無論是1 型還是2 型糖尿病患者發生COVID-19 后其病情嚴重程度和死亡率都顯著增加［16］，同時COVID-19 的存在也對糖尿病的治療產生一定影響，可誘發高血糖或促使糖尿病病情進展［17］。COVID-19 與心血管疾病也相互影響，有心血管疾病病史的高齡COVID-19 患者病死率較高。彭明等［18］研究發現，合并冠心病的COVID-19 患者較未合并冠心病的COVID-19 患者血氧飽和度更低、重型比例更高；Lazzerini 等［19］證實發生重型COVID-19 時IL-6 升高可促進心室電重構，他汀類藥物的使用可下調IL-6、減輕炎癥，提高COVID-19 患者的存活率［20］。本研究數據未得到與既往研究相同的結果，考慮與納入的高齡奧密克戎變異株感染者例數較少及單中心回顧性研究的局限性有關。此外，本研究納入的高齡患者均合并至少1 種基礎疾病，而文獻較多探討的是青年組與老年組［21］或老年組與高齡組的比較［22］，對于病例之間是否存在基礎疾病相差較大的情況不得而知。由于樣本量較小，無法排除基礎疾病影響COVID-19 重癥化對本研究結論造成的干擾。

IL-6 作為早期識別奧密克戎變異株感染后病情嚴重程度和患者分層的有效指標，對臨床治療決策有明確意義［23］。伴有多種慢性基礎疾病的高齡人群是重型或危重型COVID-19 高危人群，一旦感染奧密克戎變異株其死亡率、重癥率均較高，早期積極、有效干預對疾病轉歸有重要意義。在奧密克戎變異株感染者治療過程中應關注血清IL-6 的變化情況，預防重癥化并早期干預，以改善患者預后、降低病死率。