摘要:血清淀粉樣蛋白A(SAA)是急性感染,尤其是病毒感染時的新標志物。新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)疫情中,SAA在早期輔助診斷、感染輕重分型、病程進展及轉歸評估等方面均體現了一定作用。本文就SAA結構功能、動態監測在COVID-19輔助診斷和病程中的應用,及與新冠病毒抗體、核酸及其他輔助診斷指標聯合檢測意義作介紹。
早期、快速、準確檢測是新冠病毒肺炎(COVID-19)診療最重要的科學防控手段之一,除了新冠病毒核酸、抗體檢測,一些非特異性炎癥標志物也在診療中發揮了一定作用。
1976年,血清淀粉樣蛋白A(serum
amyloid protein A,
SAA)在Rosenthal等[1]研究淀粉樣變性的過程中被報道。SAA有多個異構體,由肝臟分泌,其中急性期SAA(acute
SAA,A-SAA)已廣泛應用于病毒和細菌感染的輔助診斷。正常情況下,急性期SAA在人體血漿中含量極少,當機體處于急性時相反應時,5~6小時左右開始迅速升高。
作為病毒感染標志物,SAA在病毒感染初期就升高,在早期輕度炎癥時,比C反應蛋白(C-reactive
protein,
CRP)更敏感[2]。本文回顧分析了國內多家醫院COVID-19患者SAA檢測結果,對SAA在COVID-19篩查、診斷、感染嚴重程度分組及轉歸中的應用作介紹。
一、SAA分子結構及生物學功能
SAA在肝內主要與高密度脂蛋白(
high density
lipoprotein,HDL)結合通過血液轉運到肝外。SAA有4個異構體,SAA1、SAA2、SAA3和SAA4,后兩者在肝臟合成后幾乎不進入血流。與急性感染有關的A-SAA包括SAA1和SAA2。人體內SAA基礎水平在1~4mg/L,當機體有急性感染時,SAA在體內濃度大幅上升,可達1000倍以上。SAA大于10mg/L是人體急性感染的參考范圍[3]。緩慢而低幅升高的SAA與其他炎癥介導疾病,如肝炎、自身免疫疾病、新陳代謝疾病、淀粉樣變性疾病、腫瘤都密切相關,但這些疾病中SAA不呈現快速動態性增高,至今在各類慢性疾病中SAA還缺乏明確的參考區間。
二、SAA動態檢測在COVID-19診療中的應用
(一)SAA在輔助診斷中的作用
急性感染后,SAA快速激活趨化因子,誘導趨化反應,加速機體的炎癥反應[4,5]。在患者臨床癥狀出現前,血液內SAA濃度開始增高并快速達到峰值,感染控制后迅速恢復正常水平。CRP對病毒感染不敏感或僅略升高,后期并發細菌感染后CRP才大幅升高。而SAA最大特點是幾乎在所有病毒感染時都升高,在細菌感染時升高水平還高于CRP。
近年國內很多醫院使用SAA作為病毒感染初篩輔助診斷指標,新冠疫情的回顧性研究中有多篇SAA相關報告。
Shi等[6]研究中,81例COVID-19確診患者中,第1組15例亞臨床患者(癥狀還未出現前),SAA(143.3±108.4)mg/L,遠高于臨床常用的10mg/L的參考值。石亞玲等[7]發現,新冠確診組164例患者SAA34.13(4.83~198.40)mg/L,相比對照組(同期在發熱門診就診和隔離病區觀察已排除COVID-19感染者66例)SAA4.98(4.80~15.75)mg/L,明顯升高(P<0.01)。范久波等[8],在30例COVID-19確診患者中,SAA陽性率為93.3%。將SAA檢測臨界點設在6.43mg/L可獲得最大診斷效能,ROC曲線下面積為0.994,診斷COVID-19的敏感度和特異度達100%和91.9%。紀偉平等[9]發現,檢測過SAA的5例COVID-19確診患者中,4例SAA值均升高,均值為61.51mg/L。
上述結果均提示,SAA對COVID-19的早期篩查和輔助診斷有一定應用價值。
(二)SAA在感染輕重分型、病程進展及預后評價中的作用
相比COVID-19輕癥患者,重癥患者體內有更大量細胞因子產生,如白細胞介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)、白細胞介素-6
(Interleukin-6, IL-6)、腫瘤壞死因子( Tumor Necrosis Factor,
TNF-α)等。這些細胞因子加速肝臟分泌更多的急性期SAA進入血液[10]。
石亞玲等[7]比較了新冠肺炎普通組和重型、危重型3組患者的SAA水平。結果顯示,與普通組相比,重型和危重型組SAA水平顯著升高;病情越重,SAA升高越明顯。150例普通型肺炎,SAA中位數25.78mg/L,而重型和危重型分別達到了200和234.77mg/L,
(Z=-3.333,P=0.001)。Li等[11]對132例COVID-19確診患者做SAA回顧性研究中也發現,危重癥組患者中,SAA為(181±40.66)mg/L,顯著高于普通型組的(123.57±75.81)mg/L(P<0.01)。
SAA半衰期較短,一般50分鐘,對病程監測及預估康復有一定的幫助。
早在嚴重急性呼吸系統綜合征(Severe
Respiratory Syndrome,
SARS)疫情時,Yip等[12]利用蛋白芯片陣列技術分析SARS患者在整個病程中SAA峰值強度,結果表明SAA是一種可用于監測疾病嚴重程度的指標。動態觀察4例SARS患者的45份持續監測血樣,發現SAA濃度和系列胸片顯示的肺炎程度相關良好。3例患者在肺部廣泛性炎癥時SAA升高,其中2例患者在逐步康復整過程中,SAA濃度持續降低;第3例患者SAA濃度最初升高,并隨著多種細菌合并感染的發生,又進一步升高。第4例患者SAA升高不顯著,X片顯示病情也不嚴重。
董梅等[13]在SARS患者中也有類似發現,死亡組血清SAA水平顯著高于其余病例組。輕度、中度和重度組血清SAA依次升高,且有顯著性差異(P<0.05)。
Li等[11]對132例COVID-19患者在入院時和入院后的SAA動態檢測結果追蹤中發現,相比入院時首次檢測,入院后第2次SAA水平升高者疾病進展更差。68例患者臨床影像學數據顯示,入院時SAA水平與入院后CT影像學結果獲得的疾病發展狀態相關。武漢大學人民醫院25例COVID-19死亡病例中,21例有SAA檢測數據,其中18例均超過最高檢測限300mg/L,其他3例SAA結果也處于較高濃度水平,分別是73.73、144.16和202.41
mg/L,提示異常升高的SAA與COVID-19死亡率密切相關[14]。
(三)SAA與核酸及抗體聯檢在COVID-19診療中應用
核酸檢測是COVID-19確診金標準。但是核酸檢測本身也受制于采樣時機、采樣質量、不同采樣部位病毒含量等多因素影響,導致有假陰性結果[15,16,17]。
而病原體抗體檢測有窗口期,最快能檢測到的IgM抗體也要在感染后數天才出現。并且抗體出現時間早晚受患者個體體質、年齡及樣本采集和癥狀出現時間的影響[18,19,20]。有研究表明,新冠病毒IgM抗體出現的中位數時間一般是癥狀出現后5天,IgG則在14天左右[19]。
SAA如果與核酸和抗體檢測配合使用,可在實驗室指標分析判讀上成為核酸和抗體結果的補充。新冠病毒感染者在癥狀出現前1~3天就已具有傳染性,組合檢測可從感染因子、抗體和核酸三個不同層面對新冠病毒感染做出更全面診斷,且SAA動態觀察對疑似患者早期排查、后期確診均有應用價值。
SAA在病毒感染后5~6
h內迅速上升,感染初期患者癥狀出現前,血標本中升高的SAA結果可提示臨床:SAA受檢者有感染可能,須多方面動態觀察,包括對既往病史了解。即使同時進行的核酸和抗體檢測陰性也不能從有感染可能的接觸者篩查中立刻排除待查者;感染后數天,抗體在體內逐漸產生,抗體檢測陽性,此時即使核酸檢測再次陰性,如果動態檢測SAA還在持續上升,應當再結合胸片檢查,明確診斷。SAA和抗體檢測結果均對COVID-19起到輔助診斷作用,避免核酸假陰性漏診后果。所以這個聯檢組合提供了標志物在不同窗口期和免疫機制層面的診斷支持,減少漏診防止疫情擴散。
(四)SAA與CRP、PCT等炎癥指標在診療中優、缺點
CRP被公認在細菌感染中是較敏感的輔助診斷指標。在COVID-19的診療方案中,參照了2003年SARS指南,將CRP增高作為新冠肺炎診斷實驗室指標特征之一。在新冠肺炎很多觀察性研究中,也的確發現有部分新冠患者CRP升高。但仔細查閱相關文獻中的統計結果后發現,如果CRP診斷新冠肺炎要獲得比較理想的靈敏度,其最佳診斷點是3.49mg/L[7],而非臨床常用的10mg/L參考值。但3.49
mg/L已接近健康人群CRP均值,特異性不強。而SAA在常規參考值10mg/L附近就能獲得比CRP更理想的診斷特異度和敏感度。Shi等[6]也發現,在第1組"亞臨床患者"中,CRP均值只有6.9mg/L,而SAA均值卻高達143.3
mg/L。
PCT是早期診斷敗血癥、膿毒血癥及判斷預后的敏感標志物。在新冠肺炎重癥患者合并全身性細菌感染及敗血癥后,PCT升高。但大部分非危重癥患者,PCT基本都未升高[7,11]。Chen等[21]發現,99例COVID-19患者中只有6%的病例PCT略有升高。在COVID-19診療指南里也提到多數患者PCT正常[22]。病毒感染時增高的IFN-γ抑制IL-1b或內毒素脂細胞產生PCT,可能部分解釋COVID-19輕癥患者PCT水平不高[23]。
SAA是非特異性輔助診斷指標,其在COVID-19和其他急性感染診斷中的應用也有一定局限性。由于SAA在其他慢性炎癥介導疾病,如類風濕、肝炎、腫瘤時也都會升高,影響SAA對急性病毒感染判斷的專一性。因此單次檢測升高的SAA值,難以判斷受檢者是急性病毒感染還是由其他病因引起,必須要結合既往病史、持續動態檢測以及抗體和核酸結果做全面判斷。
另外,在COVID-19確診患者中,SAA結果呈一定程度偏態分布[7,8,11],也提示SAA的表現個體差異較大。機體免疫狀態、感染輕重及病程轉歸可能均會對SAA產生有影響。
(五)非特異性指標組合應用在COVID-19診療中的價值
白細胞計數和分類、SAA、CRP以及PCT,均是在病原體感染中常用的輔助診斷指標。在診療過程中,將這些指標合理組合使用,將有效發揮它們的價值。白細胞、CRP和SAA三者聯合檢測,對COVID-19診斷的特異度和敏感度可達83.33%和84.76%,對重型和危重型的預測準確度也可提高,AUC為0.924[7]。
疑似患者篩查中,如SAA明顯升高、CRP和PCT不升高,對新冠病毒感染具有提示作用,可結合其抗體和核酸檢測結果明確診斷。SAA和CRP持續的動態檢測結果也有助于觀察患者病程進展。
Li等[11]還發現,患者在第1檢測時間和第2檢測時間點之間各指標變化的ROC曲線表明,2個檢測時間點上SAA與淋巴細胞計數L比值的差值(SAA2/L2-SAA1/L1)在動態監測疾病進展方面有更高的臨床價值,AUC從高到低依次為"SAA2/L2-SAA1/L1"
"L2-L1" "SAA2-SAA"和"CRP2-CRP1"
。提示動態監測SAA/L兩次時間點的差值在預測疾病進展方面價值優于其他指標。而在預測患者死亡風險方面,單獨使用L或SAA則優于SAA/L。
PCT、SAA和CRP均明顯升高的COVID-19患者,則要重點考慮合并細菌感染可能,并提示較嚴重的病情和不良預后[24]。
非特異性指標組合,并結合抗體和核酸檢測,對COVID-19的診斷、病情嚴重程度判別、疾病轉歸都具有一定價值。
三、總結
新型冠狀病毒是一種新病毒,其危害性廣泛,并可能會與人類長期共存。本文中涉及的SAA研究資料和數據都是基于疫情期間的回顧性研究,本文已盡最大可能搜集閱讀了國內外相關文獻,但是SAA與抗體、核酸組合模型應用的文獻報道非常有限。本文希望基于目前研究結果,能在今后新發的新冠病毒感染患者或是其他急性呼吸道病毒感染(比如流感等)病例研究中,完善SAA和呼吸道病毒抗體及核酸的組合診斷模型研究方案,積累理論和臨床應用經驗。可考慮設計更完整的SAA動態比對方案,納入與SAA檢測時間最接近的患者抗體、核酸以及影像學等檢查結果及病程進展等臨床信息,深入了解SAA在新冠肺炎或是其他呼吸道病毒感染病程中配合抗體和核酸的聯合診斷模型。也可觀察、比較疑似感染但最后核酸檢測結果系其他疾病引起的SAA升高患者和COVID-19確診感染患者,兩組SAA升高幅度差異。
目前臨床規定的SAA在急性感染疾病中判斷參考值是10mg/L,各實驗室可按實際情況,略加調整,例如也有以8mg/L為參考值。這是國際上對大量研究報告和數據分析后得出的公認結果,所以對急性感染中SAA判斷臨界值不宜重新各自建立,而對慢性炎性疾病當另論。
由于SAA在COVID-19重癥患者的濃度水平很高,并且動態檢測在患者預后監測中有重要作用,因此SAA試劑盒要考慮在保證準確的前提下,有相對較寬的檢測線性范圍,以方便臨床對高濃度SAA患者治療后的情況轉歸有比較明確清晰的判斷。
SAA可彌補目前COVID-19實驗室檢測中,核酸和抗體檢測的一些局限性。也可以和CRP、PCT等按需聯檢,在病原體初篩、病程監測、轉歸及抗病毒或抗生素使用指導中發揮應有的臨床價值。
作者 :
顧敏曄上海即時檢測醫學工程技術研究中心顧國浩蘇州大學附屬第一醫院檢驗科石亞玲廣州市第八人民醫院檢驗科胡曉波上海中醫藥大學附屬龍華醫院檢驗科范久波襄陽市中心醫院湖北文理學院附屬醫院醫學檢驗部徐瑩浙江省寧波市婦女兒童醫院檢驗科徐建新【通訊作者】上海即時檢測醫學工程技術研究中心