中国武汉COVID-19住院患者的临床病程和影响死亡率的危险因素：一项回顾性队列研究
Howwillcountry-basedmitigationmeasuresinfluencethecourseoftheCOVID-19epidemic?
FeiZhou*,TingYu*,RonghuiDu*,GuohuiFan*,YingLiu*,ZhiboLiu*,JieXiang*,YemingWang,BinSong,XiaoyingGu,LuluGuan,YuanWei,HuiLi,XudongWu,JiuyangXu,ShengjinTu,YiZhang,HuaChen,BinCao
导读
3月9日，TheLancet发表了首项对COVID-19成年住院患者死亡的危险因素的研究。通讯作者为曹彬教授。该医院医院的例患者，确定了高龄、入院时高SOFA评分和D-二聚体水平＞1μg/L是患者死亡的危险因素。这项研究有助于临床医生早期识别COVID-19预后不良的高危患者。
并且此项研究还详细描述了存活者和死亡患者的详细临床病程与病毒脱落时间，以及实验室检查结果的动态变化。值得注意的是存活患者病毒脱落持续平均20天，最长可达37天。死亡患者病毒持续阳性。这比此前预计的要长。但由于仅纳入了病重患者，真正的病毒排出时间仍不清楚。
在此前的所有研究中，纳入的患者很大一部分并未结束其临床病程，其最终临床转归并不明确。因此无论是死亡率、病重与死亡的危险因素等的估计都是不准确的。这项研究是首项对已经明确临床转归的患者进行的研究，完整的报告了重症患者从入院到出院或死亡的完整临床病程。
同时还要注意，此项研究仅纳入了重症患者，无法代表该疾病所有患者的整体状况，其部分结果如28%的死亡率应当谨慎解读。
Summary
背景
自年12月以来，中国武汉爆发了由严重急性呼吸综合症冠状病毒2(SARS-CoV-2)引起的冠状病毒病(COVID-)。COVID-患者的流行病学和临床特征已有报道，但是死亡的危险因素、疾病详细的病程、病毒脱落时间仍未有详细报道。
方法
在这项回顾性多中心队列研究中，我们纳医院医院(武汉，中国)所有在年1月31日前出院或死亡的实验室确诊COVID-19的成年(≥18岁)住院患者。我们在电子病历系统中收集了存活病例和死亡病例的人口统计学、临床、治疗、实验室检查数据，包括病毒RNA检测，并对二者进行了比较。我们应用了单因素和多因素逻辑斯蒂回归方法探究了住院患者死亡相关危险因素。
结果
名患者(名医院，56医院)被纳入这项研究，其中例出院，54例死亡。91名(48%)患者患有合并症，最常见的为高血压(58例[30%])，其次为糖尿病(36例[19%])和冠心病(15例[8%])。多因素回归提示住院死亡率的增加与入院时较高的年龄(OR1.10,95%CI1.03–1.17,每岁增加;p=0.)、更高的序贯器官衰竭评分(SOFA)(5.65,2.61–12.23;p0.)、D-二聚体大于1μg/L(18.42,2.64–.55;p=0.)相关。存活病例病毒脱落的中位持续时间为20.0天(IQR17.0–24.0)，但是在死亡病例中SARS-CoV-2直到患者死亡时仍可被检出。存活病例中观察到的最长的病毒脱落时间为37天。
解释
潜在的危险因素包括高龄、高SOFA评分和D-二聚体大于1μg/L，这可以帮助临床医生早期识别预后不良的患者。长时间的病毒脱落将为感染患者的隔离策略和最佳抗病毒干预措施提供理论依据。
Introduction
年12月，武汉成为了不明原因肺炎爆发的疫情中心。截至年1月7日，中国科学家已经从这些病毒性肺炎患者身上分离出了一种新型冠状病毒，即急性严重呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2;曾被称为-nCoV)，后来这种病毒性肺炎于年二月被WHO命名为冠状病毒病(COVID-19)。
尽管这次疫情爆发看起来是从一个贩卖活体野生动物的大型海鲜市场开始的人畜共患传染事件，但很快病毒在人际间的有效传播也被证实。SARS-CoV-2感染的临床表现范围似乎很广，包括无症状感染、轻度上呼吸道疾病和严重的病毒性肺炎，并伴有呼吸衰竭甚至死亡。武汉市有许多患者因肺炎住院。尽管已发表一部分病例系列研究，但在发表时许多患者仍在住院，先前没有一项研究是在所有患者都具有明确临床转归的情况下完成的。因此，在这些较早的病例系列中，对病重和死亡的危险因素的估计不是很可靠。此外，疾病的临床和病毒学病程的细节也尚未被充分描述。
在此，我们展医院(医院医院)中被实验室确诊为COVID-19且截至年1月31日具有明确临床转归(死亡或出院)的住院患者的详细数据。我们旨在探究患者住院死亡率相关的危险因素，并描述患者住院期间症状学的临床病程、病毒脱落、以及实验室检查结果的时序变化。
Methods
研究的设计和参与者
这项回顾性队列研究纳入医院医院的两组成年住院患者(≥18岁)。筛选出所有根据WHO临时指南诊断为COVID-19的成年患者，并将在年12月29日(即首例患者入院时)至年1月31日之间死亡或出院的患者纳入本研究。鉴于直至年2月1日，医院是仅有的可将COVID-19医院医院，因此我们的研究纳入了在爆发初期所有因COVID-19住院且结局明确(死亡或出院)的成年住院患者。
在年1月11日之前，SARS-CoV-2的RNA检测结果尚未能在电子病历中获得，而本研究数据是从电子病历中回顾获得的。因此，本研究仅包含了最初报告的41例患者中的29例。
医院研究伦理委员会批准(KY--01.01)，并且如先前所述，伦理委员会豁免知情同意。
数据收集部分
使用标准化的数据收集表，从电子病历中提取流行病学、人口统计学、临床表现、实验室检查结果、治疗和转归数据，该数据表是WHO/国际严重急性呼吸系统和新发感染联盟（ISARIC）的病历记录表的修订版，用于急性重症呼吸道感染。所有数据均由两名内科医生(FZ和ZL)检查，第三名研究人员(GF)最终决定两人之间在解释上的任何差异。
实验室检查
实验室确诊SARS-CoV-2感染的方法已在其他地方进行了介绍。简言之，四个机构是：中国疾病预防控制中心、中国医学科学院、军事医学科学院和中国科学院武汉病毒研究所，他们负责通过下一代测序或qRT-PCR法检测呼吸道样本中的SARS-CoV-2。从年1月11日起，SARS-CoV-2RNA由当地疾病预防控制中心、当地卫生机医院医院检测。临床症状缓解后(包括发烧，咳嗽和呼吸困难)，每隔一天获取一次咽拭子样本，以进行SARS-CoV-2PCR复查，但仅提供定性数据。出院的标准是退热至少三天、胸部CT双肺影像学表现明显好转、呼吸道临床症状缓解以及至少间隔24小时获得的两次咽拭子样本中SARS-CoV-2核酸阴性。
常规血液检查包括全血细胞计数、凝血系列、血液生化检查(包括肾和肝功能、肌酸激酶、乳酸脱氢酶和电解质)、心肌酶谱、白介素-6(IL-6)、血清铁蛋白和降钙素原。还对所有住院患者进行了胸片或CT扫描。检查频率由主治医生决定。
定义
发热定义为腋温至少为37.3℃。
脓毒症和脓毒性休克根据年《第三次脓毒症和脓毒性休克定义国际共识》定义。
继发感染的诊断是患者表现出肺炎或菌血症的临床症状或体征，并从入院后的下呼吸道标本(合格的痰、气管内抽吸物或支气管肺泡灌洗液)或血液样本中获得新出现的病原体的阳性培养结果。
根据《年IDSA医院获得性肺炎和呼吸机相关性肺炎诊断和治疗指南》诊断呼吸机相关性肺炎。
根据《KDIGO临床实践指南》诊断急性肾损伤，并根据《柏林标准》诊断急性呼吸窘迫综合征(ARDS)。
如果心肌损伤标志物的血清水平(例如超敏肌钙蛋白I)高于参考值的99％、或心电图和超声心动图显示新发异常，则诊断为急性心肌损伤。
根据中国国家卫健委新冠肺炎诊疗指南第六版定义COVID-19的病情严重程度。
凝血障碍定义为凝血酶原时间延长3秒或活化部分凝血活酶时间延长5秒。
低蛋白血症定义为白蛋白低于25g/L。
接触史定义为接触已确诊SARS-CoV-2感染者或有武汉海鲜市场的接触史。
统计学分析
连续变量和分类变量分别表示为中位数(IQR)和n(％)。我们在适当的情况下使用Mann-WhitneyU检验，χ2检验或Fisher精确检验来比较存活者和死亡患者之间的差异。为探讨与院内死亡相关的危险因素，使用了单因素和多因素逻辑斯蒂回归模型。考虑到我们研究中的死亡总数(n=54)以及为了避免模型过度拟合，基于先前的发现和临床限制因素，选择了五个变量进行多变量分析。先前的研究表明，重症或死亡病例的血液中D-二聚体和序贯器官衰竭评分(SOFA)得分较高，而非重症或存活的SARS-CoV-2患者较少见到淋巴细胞减少和并发心血管疾病。据报道，在患有SARS和中东呼吸综合征（MERS）的成人中，类似的危险因素（包括年龄）与不良的临床预后相关。实验室检查发现包括谷丙转氨酶(ALT)、乳酸脱氢酶、超敏肌钙蛋白I、肌酸激酶、D-二聚体、血清铁蛋白和IL-6在紧急情况下可能无法进行检查。因此，我们选择淋巴细胞计数、D-二聚体、SOFA评分、冠心病和年龄作为我们多变量逻辑斯蒂回归模型的五个变量。
我们在单变量分析中排除组间差异不显著、不能确定其准确性(如暴露为自我报告)、事件数量太少而无法计算OR值、以及与SOFA得分共线性等情况。
医院之间的患者特征，并使用广义线性模型来校正两个研究中心之间患者特征和治疗上的可能误差。
双侧α小于0.05，可认为具有统计学意义。统计学分析采用SAS软件(ver.9.4)，除非另有说明。
资金来源和作用
研究的资助来源在研究设计，数据收集，数据分析，数据解释或报告撰写中没有任何影响。通讯作者(BC和HC)拥有对研究中所有数据的完全访问权，并对提交出版的决定负最终责任。
Results
截止年1月31日，有例成年患者因COVID-19医院医院住院。排除截至年1月31日仍在住院或SARS-CoV-2RNA检测结果阴性的例患者，以及9例病历中关键信息缺失的住院患者后，我们最终纳入例住院患者(医院例，医院56例)。其中54例患者住院期间死亡，例出院。名患者的中位年龄为56.0岁(IQR46.0–67.0)，年龄跨度为18岁至87岁，大多数患者为男性(见表1)。其中将近一半的患者存在合并症。高血压是最常见的合并症，其次是糖尿病和冠心病(见表1)。入院时最常见的症状是发热和咳嗽，其次是咳痰和乏力(见表1)。77例(40％)患者出现淋巴细胞减少。例(95％)患者接受了抗生素治疗，41例(21％)患者接受了抗病毒治疗(洛匹那韦/利托那韦；见表2)。系统性糖皮质激素应用和静脉内免疫球蛋白应用在死亡患者和存活患者之间存在显著差异(见表2)。医院患者的临床特征、治疗和结局的比较。
从起病(即入院前)到出院的中位时间为22.0天(IQR18.0–25.0)，而从起病到死亡的中位时间为18.5天(IQR15.0–22.0；见表2)。32例患者需要有创机械通气，其中31例(97％)死亡，从起病到有创机械通气的中位时间为14.5天(IQR12.0–19.0)。3例患者使用了体外膜肺氧合(ECMO)，但这3例患者最终均死亡。脓毒症是最常见的并发症，其次是呼吸衰竭、ARDS、心力衰竭和脓毒性休克(见表2)。一半的死亡患者出现继发感染，需要有创通气的32例患者中有10例(31％)发生呼吸机相关性肺炎。死亡患者的并发症发生率高于存活患者(见表2)。
在单因素分析中，合并糖尿病或冠心病的患者住院死亡率更高(见表3)。高龄、淋巴细胞减少、白细胞增多和谷丙转氨酶(ALT)、乳酸脱氢酶、超敏肌钙蛋白I、肌酸激酶、D-二聚体、血清铁蛋白、IL-6、凝血酶原时间(PT)，肌酐和降钙素等指标的升高也与死亡相关(见表3)。
在多因素逻辑斯蒂回归模型中，我们纳入了例患者的所有因素的完整数据(53例死亡患者和例存活患者)。我们发现高龄、入院时SOFA评分较高和D-二聚体大于1μg/L这三个因素与死亡率升高相关(见表3)。在调整研究中心时，我们的广义线性模型显示了相似的结果。
在存活患者中，从起病到病毒脱落结束的中位持续时间为20.0天(IQR17.0-24.0)，但是在死亡患者中，从起病直至死亡病毒检测一直呈阳性(见表2；图1)。在存活患者中观察到最短的病毒脱落持续时间是8天，最长的是37天。在接受洛匹那韦/利托那韦治疗并出院的29例患者中，从起病到开始抗病毒治疗的中位时间为14.0天(IQR10.0–17.0)，从起病到病毒脱落结束的中位持续时间为22.0天(IQR18.0–24.0)。重症患者的病毒脱落中位持续时间为19.0天(IQR17.0–22.0)，病危患者的病毒脱落中位持续时间为为24.0天(IQR22.0–30.0)。
我们从起病开始一直追踪了其主要实验室标志物(见图2)。存活患者的淋巴细胞计数最低值明显高于死亡患者。在存活患者中，起病第7天淋巴细胞计数最低，在住院期间有所升高和改善；而在死亡患者中，直至死亡一直出现严重的淋巴细胞减少。与整个临床治疗过程中，与存活患者者相比，死亡患者的D-二聚体、超敏肌钙蛋白I、血清铁蛋白、乳酸脱氢酶和IL-6的水平明显升高，并且这些指标随着疾病恶化程度而升高(见图2)。在死亡患者中，超敏肌钙蛋白I从起病第16天开始迅速升高，而乳酸脱氢酶于患病早期在死亡患者和存活患者中就均有升高，但在存活患者中起病第13天就开始下降。
存活患者和死亡患者从起病到发展为呼吸困难的中位时间相似，其中存活患者呼吸困难的中位持续时间为13.0天(IQR9.0-16-1.5)(见表2；图1)。在存活患者中，发热的中位时间为12.0天(IQR8.0-1-13.0)，咳嗽则持续19.0天(IQR12.0-23.0；见图1)。62例(45％)存活患者在出院时仍有咳嗽症状，39例(72％)死亡患者在死亡时仍有咳嗽症状。附录中展示了存活和死亡患者的发热，咳嗽和呼吸困难的动态情况（补充材料图1）。所有患者起病到发展为脓毒症的中位时间为9.0天(IQR7.0-13.0)，然后发生ARDS(12.0天[IQR8.0-15.0])、急性心肌损伤(15.0天[IQR10.0–17.0])、急性肾损伤(15.0天[IQR13.0–19.5])和继发感染(17.0天[IQR13.0-19.0])。存活患者和死亡患者两组之间系统性应用糖皮质激素的起始时间和持续时间均相似。在存活患者中，从起病到发生脓毒症的中位时间为10.0天(IQR7.0-14.0)，到ARDS的中位时间为12.0天(IQR8.0-15.0)，到急性心肌损伤的中位时间为14.5天(IQR9.5–17.0)，到继发感染的中位时间为17.0天(IQR13.0–19.0)。在存活患者中，观察到一例患者相继发生了急性肾损伤、继发感染和急性心肌损伤，分别在起病后第9天(急性肾损伤)，第14天(继发感染)和第21天(急性心肌损伤)发生。
接受有创通气的患者从呼吸困难到插管的中位时间为10.0天(IQR5.0-12.5)，从有创通气到发生呼吸机相关性肺炎的时间为8.0天(IQR2.0–9.0；见图1)。
Discussion
这项回顾性队列研究确定了武汉市成年COVID-19住院患者死亡的若干危险因素。高龄、D-二聚体＞1μg/L、入院时SOFA评分较高与院内死亡几率较高尤其相关。此外，在重症COVID-19患者中，血IL-6、超敏肌钙蛋白I、乳酸脱氢酶水平升高和淋巴细胞减少更为常见。在存活者和死亡患者中都观察到了咽拭子中病毒持续阳性。
据此前报道，高龄是SARS和MERS死亡率的重要独立预测指标。当前的研究证实，年龄增加与COVID-19患者的死亡有关。先前对接种SARS-CoV的恒河猴的研究发现，与年轻恒河猴相比，老年恒河猴对病毒感染的宿主固有反应更强，与炎症相关的基因差异表达增加，而I型干扰素β的表达减少。T细胞和B细胞的年龄依赖性功能缺陷以及2型细胞因子的过量产生可能导致病毒复制抑制不足和更长时间的促炎反应，从而可能导致不良预后。
SOFA评分是脓毒症和脓毒性休克的良好诊断指标，反映了多器官功能障碍的状态和程度。尽管细菌感染通常被认为是脓毒症的主要原因，但病毒感染也会引起脓毒症综合征。在此前的研究中，我们发现近40％的成年患者由于病毒感染而在社区获得性肺炎中发生脓毒症。在当前的研究中，我们发现一半以上的患者出现脓毒症。此外，我们发现超过70％的患者白细胞计数低于10.0×10^9/L或降钙素低于0.25ng/mL，而入院时未出现细菌培养阳性结果。脓毒症是一种常见的并发症，可能直接由SARS-CoV-2感染引起，但需要进一步研究以研究COVID-19脓毒症的起病机理。
心血管并发症常见于肺部疾病，包括新发心力衰竭或心衰恶化、新发心律失常或心律失常恶化，以及心肌梗死。约3％的肺炎住院患者发生心脏骤停。肺炎后心血管事件的危险因素包括高龄、既往存在心血管疾病以及就诊时肺炎的严重程度。此前还发现冠心病与流感或其他呼吸道病毒感染时发生的急性心血管事件以及不良预后有关。在这项研究中，超过一半的死亡患者出现住院期间超敏肌钙蛋白I增加。医院对一名53岁的慢性肾衰妇女进行了首例遗体解剖，结果发现其出现急性心梗(数据未发表；与中科院病理学家的私人通讯)。大约90％肺炎住院患者凝血活性增高，其特征是D-二聚体浓度升高。在这项研究中，我们发现D-二聚体大于1g/L与COVID-19导致的死亡相关。据报道，在急诊发现的感染或脓毒症患者中，高水平的D-二聚体与28天死亡率相关。其机制包括系统性促炎细胞因子反应，促炎细胞因子是引起动脉粥样硬化的介质，其通过局部炎症直接导致斑块破裂，诱导凝血因子的释放和血流动力学变化，这易导致局部缺血和血栓形成。此外，SARS-CoV-2的受体ACE2在心肌细胞和血管内皮细胞上均有表达。因此，至少在理论上有可能直接被病毒感染。值得注意的是，尽管目前未报道对心肌组织的病毒检测的相关研究，但在COVID-19致死病例中已报告了心肌间质单个核细胞炎性浸润的出现。
感染性病毒复制的水平和持续时间是评估传播风险和指导有关患者隔离决策的重要因素。由于冠状病毒RNA检测比病毒分离更为灵敏，因此大多数研究已将定性或定量病毒RNA检测用作冠状病毒感染的潜在标志。对于SARS-CoV，在起病后长达4周的时间内，约有三分之一患者的呼吸道样本中能持续检出病毒RNA。同样，下呼吸道标本中MERS-CoVRNA阳性的时间至少持续3周，而SARS-CoV-2RNA阳性的持续时间尚未得到很好的表征。在当前的研究中，我们发现在存活者中SARS-CoV-2阳性将持续20天，而在死亡患者中则持续阳性直至死亡。这一结果这对于患者隔离策略和抗病毒治疗时间的指导均具有重要意义。在重症流感中，病毒脱落时间延长与死亡预后相关，而抗病毒治疗延迟是病毒脱落延长的独立危险因素。同样，有效的抗病毒治疗可能会改善COVID-19的预后，尽管在当前研究中未观察到洛匹那韦/利托那韦治疗后病毒脱落时间缩短。洛匹那韦/利托那韦(ChiCTR)和静脉注射瑞德西韦(NCT，NCT)治疗COVID-19的随机对照临床试验目前正在进行中。
我们的研究存在一些局限性。首先，由于采用回顾性研究设计，并非所有患者均进行了全部实验室检查，如乳酸脱氢酶、IL-6和血清铁蛋白。因此，它们在预测院内死亡中的作用可能被低估。其次，患者有时会在病情晚期转入医院。而缺乏有效的抗病毒药物、对标准支持疗法的依从性不足以及大剂量使用糖皮质激素也可能导致某些患者的临床预后较差。第三，估计的病毒脱落持续时间受到呼吸道标本的采集频率、缺乏定量的病毒RNA检测以及咽拭子中SARS-CoV-2RNA检测的阳性率相对较低的限制。第四，我们排除了截至年1月31日仍然住院的患者，从而排除了可能病情较重但仍处于早期阶段的患者，因此我们研究中的病死率无法反映出COVID-19的真实死亡率。最后但同样重要的是，我们的发现可能受到样本量的限制。不过，通过纳入两家COVID-19医院的成年患者，我们认为我们的研究人群代表了武汉市经诊断和治疗的病例。
据我们所知，这是转归明确的COVID-19患者中最大的回顾性队列研究。我们发现高龄、入院时SOFA评分较高和D-二聚体升高是COVID-19成年患者死亡的危险因素。较长的病毒脱落持续时间提供了测试新型冠状病毒抗病毒干预措施以改善转归的依据。
通讯作者
主任医师，教授，博士生导师，教育部长江学者特聘教授，国家杰出青年科学基金获得者。首都医院呼吸与危重症医学科主任兼呼吸与危重症医学科二部(含临床微生物与感染实验室、结核病区)主任，中国医学科学院呼吸病学研究院常务副院长、首都医科大学呼吸病学系常务副主任。
PublishedOnline:March09,.
doi:10./S-(20)-3