人腺病毒(Human adenovirus,HAdV)是一种无包膜的线状双链DNA病毒, 目前已发现103个基因型[1]。HAdV55型从2006年陕西省岐山县暴发的疫情中首次分离获得[2],后经全基因组测序鉴定,认为系由HAdV11型与HAdV14型在六邻体基因上发生了重组,成为腺病毒一个新的基因型[3]。既往认为,HAdV是引起免疫缺陷人群和幼儿肺炎的常见致命性病原体[4],但近年来HAdV55型在免疫功能健全的成年患者中,引起致命性肺炎的病例受到越来越多的关注[5-6]。
HAdV引起呼吸道感染的主要表现为发热、咳嗽、咳痰、咽痛、颈部淋巴结肿大,咽部充血或咽后壁淋巴滤泡增生,半数以上患者可出现肺部影像学变化。在成人患者中可引起淋巴细胞亚群紊乱,进一步导致细胞免疫功能紊乱[7]。2016年10—11月和2018年5月我院先后处置陕西某部训练单位和某大学两起腺病毒55型疫情,通过分析HAdV55型肺炎和上呼吸道感染(简称上感)患者的临床表现及外周血淋巴细胞亚群特征,探讨临床特征差异及免疫细胞功能变化,为人HAdV感染的临床诊治提供实验资料。
1 对象与方法 1.1 研究对象回顾性纳入2016年12月—2018年5月某院收治的132例成人HAdV55型感染患者,来源于陕西省某部训练单位和学校。所有HAdV55患者入院第1天采集咽拭子标本送陕西省疾病预防控制中心(CDC), 经Real Time PCR检测HAdV55特异性核酸阳性,甲型流感阴性, 确诊时间集中于入院后5~10 d。所有患者入院后1~ 3 d均行胸部CT检查,依据影像学表现,将其分为HAdV55型肺炎(肺炎组,38例)和上呼吸道感染(上感组,94例)。详细记录HAdV55型阳性患者的临床表现、实验室指标以及影像学指标。
1.2 胸部CT检查采用GE Lightspeed VCT 16排CT行胸部CT平扫,在患者吸气末屏气后由肺尖至横膈肌逐层扫描,扫描参数是120 kv,100~500 mAs,层厚5 mm。
1.3 外周血淋巴细胞检测随机纳入69例HAdV55型感染患者(包括31例肺炎、38例上感),入院后5~10 d采集外周血送全血细胞分析(日本希森美康公司XE-2100血细胞分析仪),同时留取EDTA抗凝血16 mL,Ficoll密度梯度离心法分离外周血单核细胞(PBMC),应用流式细胞仪(美国BD公司, FACS Aria Ⅱ)检测外周血淋巴细胞各亚群比例,FlowJo 10.0计算CD4+/CD8+T细胞比值。设10例为健康对照。流式抗体由美国BD公司提供,由专业人员严格按照说明书操作。
1.4 定义根据腺病毒感染诊疗指南(2012年第一版)进行诊断[8]。诊断标准:患者流行病学史、临床表现、影像学改变和病原学检测。流行病学史:患者发病前是否有与疑似患者接触史。临床表现:HAdV55型患者早期一般表现为发热、咽痛、咳嗽和咳痰等呼吸道感染症状。肺炎组符合以下条件者:(1)流行病学史相似;(2)有呼吸道感染的临床表现;(3)HAdV55型PCR检测阳性;(4)CT检查可见肺部炎性改变。上感组符合以下条件者:(1)流行病学史相似;(2)有呼吸道感染的临床表现;(3)HAdV55型PCR检测阳性;(4)CT检查未见肺部炎性改变。
1.5 统计学分析所有数据应用SPSS 20.0软件进行分析。患者的年龄、体温、实验室指标及淋巴细胞数量比例为计量资料且呈正态分布,采用x±s表示, 两组间比较应用独立样本t检验; 其余资料为计数资料,统计分析采用χ2检验、Fisher确切概率检验或非参数检验。P≤0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 患者临床特征肺炎组38例患者均为男性,平均年龄(20.66±2.17)岁;上感组患者中,92例男性,2例女性,平均年龄(20.49±2.20)岁,两组患者性别、年龄比较,差异均无统计学意义(均P>0.05)。与上感组比较,肺炎组患者咳痰比例更高,发热日数和住院时间更长(均P<0.05),其余各组差异无统计学意义(均P>0.05)。见表 1。
表 1 HAdV55型肺炎与HAdV55型上感患者的临床特征 Table 1 Clinical characteristics of patients with HAdV55 pneumonia and HAdV55 URTI |
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肺炎组患者中,3例出现肺部实变影(7.9%),35例表现为磨玻璃影(92.1%),7例表现为多肺叶病变(18.4%),单肺叶病变主要见于右肺中叶8例(21.1%)。病变主要集中在右肺21例(55.3%)。1例肺炎患者病程第3天时表现为明显的右肺中叶实变影,第21天逐渐吸收,遗留部分支气管扩张。见图 1。
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图 1 1例HAdV55型肺炎CT影像变化 Figure 1 CT image changes of a case of HAdV55 pneumonia |
与上感组比较,肺炎组血常规白细胞和中性粒细胞计数降低,淋巴细胞比例和计数升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表 2。
表 2 HAdV55型肺炎与HAdV55型上感实验室指标 Table 2 Laboratory indicators of HAdV55 pneumonia and HAdV55 URTI |
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随机纳入的31例肺炎患者均为男性,平均年龄(21.34±1.76)岁;38例上感患者中36例男性,女性2例,平均年龄(21.52±1.71)岁;健康人10例,其中男性9例,女性1例,平均年龄(21.75±0.36)岁,三组人群性别、年龄比较,差异均无统计学意义(均P>0.05)。
淋巴细胞亚群分析显示,肺炎患者CD3+CD4+ T淋巴细胞、CD3+CD8+ T淋巴细胞、CD3-CD19+B淋巴细胞和CD19+CD56+ NK细胞比例较健康对照明显升高,差异有统计学意义(P<0.05)。肺炎患者CD3+CD4+T淋巴细胞、CD19+CD56+NK细胞和CD3-CD19+B淋巴细胞比例较上感患者略降低,但差异无统计学意义(P>0.050)。见图 2、3。
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图 2 HAdV55型肺炎患者外周血淋巴细胞亚群流式染色 Figure 2 Flow cytological staining of peripheral blood lymphocyte subsets in patients with HAdV55 pneumonia |
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图 3 患者外周血淋巴细胞亚群比例分析 Figure 3 Proportion of peripheral blood lymphocyte subsets in patients |
为进一步分析肺炎患者淋巴细胞亚群动态变化,分析了5例肺炎患者的T淋巴细胞亚群特点, 结果表明急性期(发病第3天)CD3+T淋巴细胞计数降低,后逐渐升高,至恢复期正常。5例肺炎患者病程第3、11、18天,与3例HAdV55型上感患者外周血CD4+T细胞和CD8+T细胞数值,差异无统计学意义(P>0.05)。见图 4。5例肺炎患者CD4+/CD8+T细胞比值第3、11、18天分别为0.83±0.42、1.08±0.40、1.04±0.20,3例上感患者分别为1.14±0.27、1.10±0.18、0.98±0.00,第3天时肺炎患者出现了CD4+/CD8+T细胞比例倒置,而第11、18天恢复正常。
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图 4 HAdV55型肺炎患者与上感患者T细胞亚群变化趋势 Figure 4 Changing trend of T cell subsets in patients with HAdV55 pneumonia and URTI |
人腺病毒感染作为一种自愈性的非特异性发热疾病,占成人呼吸道感染的1%~7%[9],在免疫缺陷患者中腺病毒肺炎可以导致患者病情迅速恶化,致死率高达50%[10]。HAdV55型作为一种2006年被首次发现的亚种,已成为成人社区获得性肺炎的重要病因之一[6],并在我国形成广泛传播和持续流行趋势[11]。目前,国外内关于HAdV55型在免疫功能健全的成年人群中感染的临床报道较少[12-13]。
现有资料显示,HAdV55型主要在学校、军营等人群聚集场所引起暴发流行[14-16],常表现为发热、咽痛、咳嗽和咳痰等呼吸道感染症状,但无法判断患者病情进展和预后,患者影像学表现一般为磨玻璃影,片状或大片状实变影,病变范围进展的快慢与患者的热程明显相关[17]。HAdV感染引起的肺炎可累及单肺叶和多肺叶[18],HAdV55型多表现在下肺叶[19],多肺叶受累者并未表现出明显的重症倾向[20]。本研究HAdV55型感染患者均为当年新入训、入学的健康成人,生活环境封闭,有密切接触史,结合近年来报道的我国多起疫情[21-22],提示HAdV55型流行时间短,人群普遍对其缺乏免疫力。比较38例HAdV55型肺炎患者与一般上感的患者临床症状差异,体温、咽痛、咳嗽等症状差异无统计学意义,仅咳痰症状更加明显,提示通过临床症状难以区分肺炎和一般上感患者,胸部CT结果有助于区分。对于HAdV55型感染患者应及早行胸部CT检查,以及早采取治疗,防止病情恶化。
既往研究[19]显示,与HAdV55型上感患者比较,肺炎患者急性期外周血白细胞、中性粒细胞和单核细胞数量和比例升高,淋巴细胞比例降低,提示腺病毒肺炎患者发生了更为明显的免疫细胞改变。腺病毒感染在免疫缺陷患者和儿童中病死率高,在免疫功能健全的成人中其感染过程多为自限性,而病毒本身引发的,机体的免疫功能紊乱被认为是导致重症肺炎的可能原因,通过输注特异性T细胞对感染腺病毒免疫缺陷人群取得了一定的疗效[23-24]。T淋巴细胞在HAdV感染过程中的重要性成为近年来研究的重点[25-26]。腺病毒感染目前无特效药物[8],如未能在早期预测HAdV55型感染者肺炎重症化的趋势,及时采取对症处理,患者体内细胞免疫功能紊乱可诱发细胞因子风暴,导致全身免疫反应综合征,进一步产生多器官功能衰竭而危及生命。
本研究中肺炎组患者白细胞和中性粒细胞数量降低,淋巴细胞数量和比例上升,可能与留取患者血液标本时间在确诊腺病毒55型感染后有关。在入院后5~10 d患者病情已进入恢复期,与之前的研究,患者在急性期的免疫细胞表现并不矛盾,更说明HAdV55型肺炎患者在感染恢复期与急性期表现出了完全相反的特征。尽管既往研究表明,在腺病毒肺炎发病的急性期病例组较健康对照组T淋巴细胞比例明显下降,且重症患者较轻症患者下降更明显[27]。本研究探究淋巴细胞亚群变化,发现在病程5~10 d HAdV55型肺炎组患者与上感患者CD4+T细胞、CD8+T细胞、B细胞和NK细胞比例无明显差异,但与健康人相比,HAdV55型肺炎患者上述细胞比例均明显升高,且差异有统计学意义。与既往研究的差异可能与采血的病程时期不同有关。
进一步动态观察两组患者T淋巴细胞亚群发现,两组均在病程急性期(第3天)表现为CD4+T细胞和CD8+T细胞数量下降,病程第11天上升,第18天再次下降并恢复至正常范围,但肺炎组初期T细胞数值低于正常值,到中期升高幅度略大,对比差异无统计学意义(P>0.05)。HAdV55型肺炎组早期出现了CD4+/CD8+T细胞比例倒置,两组患者CD4+/CD8+T细胞在中期和末期都表现出相同的趋势,提示HAdV55型感染导致的肺炎患者较上感患者免疫系统紊乱表现更加明显,CD4+T细胞和CD8+T细胞均参与了患者的早期免疫,但CD4+T细胞消耗更明显。
本研究的局限性,因本研究中未出现重症肺炎患者,仅通过对比发现肺炎组和上感组在淋巴细胞变化上未出现明显差异,且动态观察时样本较少,仅5例HAdV55型肺炎和3例HAdV55型上感,其结果只有提示作用,尚需进一步扩大样本量,深入探讨腺病毒肺炎患者免疫系统变化趋势。
总之,HAdV55型作为一种新发现并首先出现在我国的病毒,人群普遍缺乏免疫力,感染率高,重症肺炎致死率高,单从症状与实验室指标难以区分早期腺病毒感染的肺炎患者,诊断需依靠胸部CT。在HAdV55型感染时,人体发生免疫功能受损,主要表现为T淋巴细胞紊乱,与患者的肺部病变有一定关系。进一步研究HAdV55型感染患者更多的免疫细胞变化,对揭示其感染免疫机制、重症化的早期预警和免疫治疗具有重要意义。
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