文摘
COVID-19的一小部分病人发展为严重疾病表现和呼吸衰竭机械通气的必要性。识别风险是至关重要的优化护理和患者早期治疗干预措施。我们调查了动力学SARS-CoV-2脱落相对于疾病的严重性。
我们分析了92年SARS-CoV-2鼻咽和气管脱落患者诊断COVID-19。在承认,标准化的鼻咽拭子或痰收集。如果患者机械通气,气管吸入物是另外。病毒传染被量化实时PCR检测SARS-CoV-2 RNA。
45%(92年)的41 COVID-19有严重疾病与机械通气(严重组)的必要性。在星期1,最初的病毒传染鼻咽拭子决定显示不重的和严重的病例之间没有显著差异。在星期2,可以观察到不同病毒传染仍然高企的重症患者。时间的c反应蛋白(CRP)、白细胞介素- 6 (il - 6)和原降钙素(PCT)显示一个更长期的炎症反应延迟下降后病毒负荷在重症患者。很大一部分(47.8%)的患者显示病毒长时间脱落的证据(> 17天),这是与严重疾病相关课程(73.2%)。
我们报告病毒传染严重之间没有显著差异,不重的情况下住进医院时。高架SARS-CoV-2脱落在第二个星期的住院,系统性炎症反应峰值之间的第二和第三周和长时间的病毒传染与一个更严重的疾病。
文摘
我们报告,高架SARS-CoV-2脱落在住院的第二周,系统性炎症反应峰值之间的第二和第三周和长时间的病毒传染与一个更严重的疾病。
介绍
在COVID-19,快速肺恶化经常观察到在最初症状稳定的时期。临床特征SARS-CoV-2感染或COVID-19以前报道的1- - - - - -3]。一些报告所描述的病毒传染发生长时间(4,5]。完整的评估潜在的病毒传染给有价值的见解免疫机制(6]。检测相关的病毒RNA PCR不一定是一种传染性病毒传染性以来在之后的时间点是显著降低尽管SARS-CoV-2 RNA的存在(7- - - - - -10]。
COVID-19感染肺炎代表最重要的临床表现,重症患者预后的主要决定因素。有一个显著的异质性个体课程和疾病的严重程度。因此肺病毒的间隙是特别感兴趣的10]。夸张的反应或减少immune-dependent病毒间隙在某些病人可能加重肺部表现(11]。病毒取向的个体差异,病毒传染负载,病毒传染,病毒组织分布时间可能在其中扮演一个角色。关于病毒的组织分布和时间动态数据流是稀缺的,和进一步的临床描述是必要的。最近的一项调查揭示纵向炎症反应相关Covid-19 (11),它仍然是高利息的连接临床可行的炎症参数病毒脱落。
在我们医院,病人诊断为COVID-19反复SARS-CoV-2 RNA的检测证据材料从呼吸道,包括重复气管吸入物(ETA),痰,鼻咽拭子(NPS)。
在这里,我们报告的临床和病毒学的研究结果描述了动态连续在92年的病毒传染我们住院的病人由于COVID-19 2月29日至5月17日,2020年。
方法
研究设计
本研究是一个回顾性队列研究的实验室确认COVID-19病人连续LMU慕尼黑大学医院的2月29日,2020年5月17日,2020年。
病人
所有连续的病人被称为或走进我们的大学医院的紧急病房,德国南部的一个主要的学术中心,怀疑COVID-19。这些患者回顾性确定为积极SARS-CoV-2 PCR证实COVID-19病例。只有成年人(年龄≥18年)被包括在内。我们使用一个简单的疾病严重程度分类:严重的病例被定义为需要机械通气患者在使用(12]。温和的疾病在我们的病人是没有定义的机械通气和氧吹气,虽然没有定义轻度疾病的课程。不重的疾病包括轻度到中度的疾病。
样品
NPS、痰或埃塔(7插管患者在入院)是经常得到承认和执行根据当地的指导方针。NPS在临床怀疑COVID-19采集标本。此外,痰液样本获得的典型CT扫描显示COVID-19浸润和NPS -或临床监测的目的。在承认,两NPS样品(至少12 h距离)和一个痰样本(如果需要)。
重复收集的样本(NPS、痰和ETA)进行临床监测。当COVID-19症状消退,两个连续的NPS(至少一天距离)显示阴性结果,测试停止。
病毒载量分析
病毒载量表示为每毫升唾液SARS-CoV-2-RNA复制数字,埃塔,或传输介质的拭子样本。我们医院中使用标准的拭子包含1毫升液体定制的传输介质(eSwab™,科潘诊断)。
下面的PCR检测被用于量化认可的常规诊断实验室的马克斯·冯·Pettenkofer-Institute:核衣壳(N1)疾控中心协议的反应13),信封放大的协议(14,15),核衣壳放大的Seegene说Allplex 2019 - ncov化验和罗氏Cobas SARS-CoV-2核衣壳反应。
标准曲线生成多个稀释复制使用一个包含的质粒核衣壳基因(2019 - ncov - n positivecontrol IDT)或一份临床样本数据基于数字滴PCR结果如前所述[16]。不同的公式推导为每个PCR试验将Ct / Cp值拷贝数估计:80 * 1,95 ^ (40 29-Cp)疾病预防控制中心(N1) 80 * 1, 99 ^(39岁,34-Cp)查利特(E), 80 * 2, 00 ^ (38, 63 - Ct) Seegene说Allplex 2019 - ncov化验(N)和80 * 1,99 ^(39岁,34-Ct)罗氏Cobas SARS-CoV-2 (N)。这些计算不考虑单独的PCR运行之间的差异,不同的聚合酶链反应的化学物质,或不同的核酸提取方法。然而,由于这些可变性适用于所有的病人群体,他们不影响本研究结果的解释。
“病毒传染”一词是同义的SARS-CoV-2 RNA PCR在呼吸道的检测材料。然而,这个参数,我们量化,也可能包括subviral粒子或从死亡细胞RNA,并不等于完整的病毒粒子的排泄,甚至传染性。
血清炎症参数
原降钙素测定Cobas 8000平台(罗氏诊断、巴塞尔、瑞士)和白细胞介素- 6测量Cobas e801平台(罗氏诊断、巴塞尔、瑞士)。c反应蛋白(CRP)水平测定在Cobas c702平台使用Tina-quant c反应蛋白测定(瑞士罗氏诊断)。
统计分析
不同参数连续变量如病毒载量检测学生的t检验和方差分析。分布的临床特点是检查Mann-Whitney U测试或χ的使用2测试,适当的。与平滑样条曲线拟合进行了4节。Cox-regression分析探讨病毒协会脱落时间与临床特征,如性别、年龄、动脉高血压,糖尿病,冠心病,Charlson合并症分数(17]。病人没有重复负面结果是积极的审查的最后一天。统计学意义是定义为p < 0.05。使用SPSS统计分析进行了25或Graphpad 8.0.1棱镜。
道德声明
当地伦理委员会批准了这项研究的路德维希马克西米利安慕尼黑大学(项目号20 - 454)。
结果
入学后,所有患者要么NPS采样、η抽样,或两者兼而有之。在所有92例,SARS-CoV-2感染被实时PCR证实呼吸道样本。病人特点进行描述表1a和b。患者回顾性确定为确认COVID-19例承认从2月29日至5月17日,2020年。入院时,大多数情况下(85/92)是自然呼吸,不重的疾病。7病人转移到我们医院,已经接受机械通气。85年不重的病人承认,34个病人住院期间课程开发了一种严重的疾病。剩余的51(不重的)患者,20例开发了一个温和的疾病过程。是年龄中位数(四分位范围51 - 75)62年。很大比例的患者有几个并存病平均Charlson合并症分数2,5(四分位范围1 - 4),动脉高血压(49%)、糖尿病(17%)是最常见的并发症。额外的病人特点所示表S1。共有473个呼吸样本(245 NPS 228气管吸入物、和9痰样本)进行。平均5.3样本收集每个病人,两组之间的测试频率相似表S2。
SARS-CoV-2病毒传染和疾病严重程度
病毒传染,根据疾病严重程度,如图所示图2。最初的病毒并没有严重病变或non-severly疾病之间的不同图2一个。我们首先排除影响时间测试病毒负荷图2 b。为后续测试中,我们计算了普通患者病毒传染每周减少样本时间和抽样偏差的影响。根据疾病的严重程度,直接比较的病毒病毒剥离脱落显示显著升高在2周在重症患者图2 c+表S2。
不重的疾病,患者的鼻咽拭子SARS-CoV-2病毒传染给2周显著下降(p = 0.0098),周3 (p = 0.0003),周4 (p = 0.0004)相比,星期1图2 d。严重疾病患者,病毒传染并非不同在周2 (p = 0.3089),但在3周下降(p = 0.0056)和星期4 (p < 0.0001),中描述图2 d。
埃塔的严重疾病的患者,病毒传染大幅下降在星期3 (p = 0.0358)和星期4星期1相比(p = 0.0022)图2 e。
SARS-CoV-2病毒传染和系统性炎症
进一步描述纵向炎症反应病毒传染和疾病严重程度,我们特征的白细胞介素- 6的时候,原降钙素和CRP。我们计算了每周的白细胞介素- 6的平均值,原降钙素和CRP防止抽样偏差。病人接受叫被排除在分析CRP和il - 6 (n = 4)。统计分析显示值显著升高引起的严重组的白细胞介素- 6和c反应蛋白在早期的时间点,在之后的时间点下降(3 - 4周)除了原降钙素。最初的病毒传染负载没有与峰值PCT,峰il - 6或峰CRP图3 b。曲线拟合发现白细胞介素- 6和原降钙素在星期2 - 3,而CRP周1和2之间达到顶峰,放弃了在周2和3图3。原降钙素水平直接录取(PCT测定<入学后48 h)在严重疾病患者明显增加图S2a根据合并感染,进一步分层或继发感染(表S4),图开通在补充材料相连。
SARS-CoV-2病毒脱落时间
病毒脱落时间能够识别需要机械通气图S2Youden指数为0.467;确定最优截止17。旷日持久的病毒传染(> 17天)在报告的92例的34%。病毒传染的持续时间根据疾病严重程度之间存在着显著的差异表1;这是说明图4。
对其他变量的影响,长期病毒传染被uni -和多元Cox-Regression分析调查。验证的定义“期间病毒传染”Cox-Regression分析也表现了“病毒脱落时间”定义为时间从出现症状到第一个负面测试结果。结果基本上是不变的意义和解释之间的定义(见补充图S1)。多变量分析证实了协会长期病毒脱落严重的疾病。此外,没有发现病毒脱落和免疫抑制之间的相关性表2。
讨论
我们的研究显示,病毒传染仍然升高COVID-19严重疾病患者的头两个星期,而早些时候滴在NPS不重的病人组中。此外,我们将展示一个协会持续的病毒与疾病严重度脱落。在一群欧洲病人的时间进程和病毒传染SARS-CoV-2没有被调查。描述病毒传染动力学的高利息,因为它可能表明潜在的免疫过程。
先前的调查SARS-CoV-2病毒传染的呼吸道样本显示更高的病毒传染在更深的呼吸道样本(10,18]。黄等。调查SARS-CoV-2病毒脱落在不同呼吸道样本类型(支气管和鼻咽),发现严重的课程表现出升高患者病毒传染在更深的呼吸道样本(19]。这些发现符合我们的研究中,埃塔和NPS测试显示高可变性当样本类型都比较直接。因此,在后续的测试中,他们分别进行了分析图1。这种变化可能解释为取向的差异SARS-CoV-2病毒,但技术的局限性NPS鼻咽样本可能添加到它(20.]。
一些研究调查SARS-CoV-2病毒传染和疾病严重程度纳入支气管和鼻咽呼吸道样本作为呼吸道样本(8,21,22]。正如之前所讨论的,一个单独的分析下呼吸道样本和上呼吸道样本可能防止抽样偏差。分别分析时,我们发现SARS-CoV-2鼻咽癌病毒传染仍然很高在严重的病人组的第2周,而它在不重的组的第2周下降。比较绝对的病毒传染时承认,我们并没有发现显著差异根据疾病的严重程度。严重的持续的海拔在2周组表明缺乏病毒清除肺恶化的诱发机制。最初的病毒载量不根据疾病严重程度不同,这可能会进一步表明复制天花板因此ACE-II饱和的受体结合(23]。郑的最近发表的研究等。显示高脱落SARS-CoV-2病毒在呼吸道样本严重病变的病人相比,轻微疾病患者(21]。在这项研究中,呼吸道样本不分化之间痰或唾液,这或许可以解释观察到的差异,病毒传染自水平升高也可能造成的严重组包含更多的痰样本。
在分析系统性炎症的标志时,我们观察到一个长期的系统性炎症反应的il - 6和原降钙素在2 - 3周后的初始高度和降低CRP(星期2)。这些结果支持先前公布的数据描述严重病变的病人的免疫反应(11,24,25]。有趣的是一个小但是相关比例的COVID-19病人发展hyperinflammatory严重疾病课程,虽然最初的病毒载量不严重,non-severely患病的病人之间有所不同,但保持升高严重疾病患者在星期2。这些发现符合复苏的报道效果试验,表明免疫抑制的类固醇治疗导致一个高度28天死亡率的显著减少26]。类比可以吸引其他不平衡hyperinflammatory综合症,如。后,只有一小部分患者EBV感染发展haemophagocytic lymphohistiocytosis [27]。没有功效叫白介素受体封锁的适度COVID-19患者显示其他潜在通路参与炎症过程(28]。
il - 6、CRP的不和谐的运动是暗示先天因素主导早期免疫反应。最近表明,il - 6不完全对应CRP(通常由肝细胞对il - 6)尽管一定阈值(低)的il - 6 c反应蛋白所必需的生产(29日- - - - - -31日]。两个更大的研究表明,血清il - 6优于CRP、铁蛋白、肝酶和其他简单的临床实验室指标预测COVID-19临床结果,如呼吸衰竭和死亡,最优截止80和86 pg / L,分别为(32,33]。
原降钙素值为0.2 - -0.5 ng·毫升−1被公认为是敏感和特定的细菌性肺炎患者下呼吸道症状和肺浸润[34,35]。有趣的是,我们观察到的组有无合并感染或重复感染高度PCT水平升高,这可能表明存在亚临床细菌合并感染(图开通)。必须强调,timining痰/ ETA文化可能之前抗菌治疗,因此阳性痰患者的比例可能被低估。进一步的调查处理细菌合并感染的重要性,亚临床合并感染和殖民COVID-19患者是必要的36- - - - - -38]。
病毒传染的持续时间SARS-CoV-2已经在一些选定的病人组织调查。在191年的早期临床特点的全面研究中国COVID-19住院患者,长期病毒传染是显而易见的。然而,绝对复制数据或数据采样站点(NPS痰,或ENTA)不可用(4]。另一项研究调查了病毒传染和遗传性,病毒传染的时序模式是根据患者分层子组(7]。增加病毒剥离的持续时间没有任何调查所示子组。然而,在这个分析中,只有少数患者不重的和严重的小组都包括在内,这些子组的定义并没有可用的。我们的研究证明了持久性病毒传染的住院患者(n = 44;44.8%患者病毒脱落至少17天之后出现症状)更频繁地发生在严重疾病患者表2。
持续升高SARS-CoV-2病毒性呼吸道标本脱落表明减少免疫清除患者严重的课程。而在个人年轻的年龄和一些并发症,病毒清除迅速,但长时间观察病毒传染几oligosymptomatic患者(11]。重要潜在因素负责这一现象可能是宿主因素的差异或免疫反应。有趣的是男性长期病毒传染表2。男性患者可能的延迟病毒清除解释为免疫学和流行病学性别差异(39,40]。
此外,病毒RNA的存在超过50天之后出现症状可能暗示持续的病毒复制,产生慢性局部炎症反应。这些发现可以解释COVID-19患者经常会困难,而且还要很长时间恢复,伴随着一个正在进行的局部免疫反应与不利影响呼吸系统和其他器官41,42]。在非典,类似的病毒传染模式观察(43]。在非典,缓慢降低SARS-CoV-2病毒传染尽管血清转化建议进行细胞间隙与无效的抗体介入间隙COVID-19 [10,43]。进一步的调查应该关注免疫的影响因素对COVID-19的过程和结果。
研究的局限性
我们的研究也有一些局限性。首先,它是一个回顾性单中心队列研究与温和的样本大小。这可能导致不平衡分布的混杂因素在子群分析。测试的患者数量减少后由于不重的病人更短的住院时间,而其他患者仍然通风当我们的分析;收集到的样本可能不代表当比较病毒传染。由PCR病毒传染的测量主要依赖于样本收集和preanalytical因素,影响测量病毒传染。宿主因素,如增加支气管易感性增加坏死/凋亡细胞可能另外影响病毒传染的测量。
结论
我们的研究结果表明,病毒传染仍然升高严重疾病课程在第一个星期,可能会持续更长时间。长期和不平衡的炎症反应可能最终导致疾病的严重程度。进一步的研究应与这些现象调查个人主机相关的因素,阐明潜在的机制。
脚注
可以从本文的补充材料www.qdcxjkg.com
- 收到了2020年7月10日。
- 接受2020年12月13日。
- ©2021年作者。
这个版本分布在创作共用署名非商业性许可证的条款4.0。商业生殖权利和权限接触权限在}{ersnet.org