(4.17)--新型冠状病毒肺炎临床病理研究进展.pdf

专家简介：方三高（），重庆医科大学附属第三医院病理科副教授、副主任医师，硕士，九三学社社员，科技部专家库成员。主要从事病理基础研究，发表论文 多篇。专家述评 ：网络首发 ：（）新型冠状病毒肺炎临床病理研究进展 摘要新型冠状病毒肺炎是一种由新型冠状病毒（）引起的急性传染病，年月 日被正式命名为 （），我国根据国家卫生健康委员会文件，目前，仍称为新型冠状病毒肺炎，其严重威胁全球公众健康。之前将病毒临时命名为 新型冠状病毒（），其可在人际间传播，繁殖率（）为 ，表明个患者可将疾病传播给另外个，而此前报道为 。截至 年月 日，国内已确诊 例，其中老年人、有基础疾病者易成危重患者。部分患者早期症状包括咳嗽、低热，后期病情急剧恶化，急需有效诊疗。全国住院患者为，算上庞大的轻症病例，病死率可能更低，而严重急性呼吸综合征（）的病死率为、中东呼吸综合征（）病死率达 。作为一种新型冠状病毒，了解其结构有助于抗疫。目前活检数量少，尸解报告仅个案，病理缺乏详实而准确的资料，笔者率先复习文献，着重就 研究进展及 的临床病理特征做一介绍。关键词冠状病毒感染；肺炎；新型冠状病毒；新型冠状病毒肺炎；流行病学；临床病理 中图法分类号 文献标识码 文章编号 （）：，（，；，）（），（），（）（），（）（），；重庆医学 年第 卷第 期方三高 年 月或更早，武汉出现多个不明原因肺炎病例，随后证实病原体为 新型冠状 病 毒（，），基 于 去 污名化（）及 消除一切形式的地域歧视，改称 （）中文称新型冠状病毒，年月日，国家卫生健康委员会将由 感染引起的肺炎暂命名为“新型冠状病毒肺炎”，后 正式 更 名 为 （），中文称新型冠状病毒肺炎。国内其他地区及境外也相继报道，尽管生物危害程度属于二类，但其为高度传染性病毒，目前已纳入 中华人民共和国传染病防治法 规定的乙类传染病，采取甲类传染病的预防、控制措施。疫情对公众健康构成了巨大威胁，一定范围内恐慌蔓延，已将全球构成风险由中改为高，于 年月 日将其作为第五个正式 列 入 国 际 关 注 的 突 发 公 共 卫 生 事 件（，）。既有一般病毒性肺炎的共性，更有其特性。病原学概述冠状病毒（，）于 年首次从禽类分离。年 等 将普通感冒患者鼻冲洗液接种到人胚气管细胞，检测到 ，年经 等 鉴定，年国家病毒命名委员会正式命名。根据病毒血清学特点和核苷酸序列差异，分为 和环曲病毒两个属。成熟 为有包膜、无节段、单链正义的 病毒，其遗传物质在所有 病毒中最大。病毒体为多形态有包膜的颗粒，直径在 ，因电镜下可见其表面有形似日冕或中世纪欧洲帝王皇冠的棘突而得名。根据病毒起源、毒力、组织嗜性（）和传播性不同，分为、和个属，据信均可同时感染动物和人类，导致至少目前已证实的 种人畜共患病。和属源于蝙蝠，而和属源于禽和猪基因库。通常，和冠状病毒可感染哺乳动物，和冠状病毒可感染鸟类，但其中一些也可以感染哺乳动物。前期基因组进化和相似度分析显示，与严重呼吸综合征 冠 状 病 毒（，）差异较大，并非 复燃，也与中东呼吸综合征冠状病毒（，）不一样，但不除外 发生基因重组或变异并具备感染新宿主（人类或其他动物）的能力。最近研究发现，拥有与 相同的入胞受体血管紧张素 转 换 酶（，），相 似 度 高 达 ，称 为 类 病 毒 种（）或 相关种（），二者属于同种（），但不同簇（），属于蝙蝠类冠状病毒簇，属于 簇，二者相比，感染能力更高，但致病性低。作为冠状病毒天然库（）的蝙蝠时至冬眠，比起蛇或穿山甲，华南海鲜市场的某种野生哺乳动物更可能为中间宿主，或将重组或变异后的病毒溢出（）传播给密切接触者 ，也可由未知来源的疫区输入。此前，和 由蝙蝠分别传播给果子狸与单峰驼进而感染人类。作为史上第个人冠状病毒（，），属 于 巢 病 毒 目（）、冠状病毒科（）、正冠状病毒亚科（）、属、亚群、萨拜病毒（）亚 属。此 前 发 现 的种 分 别 为 （年，属）、（年，属，亚 群）、（年，属，亚 群）、（年，属）、（年，属，亚群）和 （年，属，亚群）。根据病毒对人类的传播及危害性，分为高致病性、低 致 病 性 两 类，与 及 属 于 前 者，而 、属于后者。与 具有亲缘关系，同样具有包膜结构，上 面有刺突糖蛋白（，）、囊膜糖蛋白（，）和膜糖蛋白（，）种糖蛋白，少数种类还有血凝素糖蛋白（，）。呈棒球状突出于包膜，是受体结 合 位 点，经 细 胞 丝 氨 酸 蛋 白 酶 激活，在介导病毒包膜和细胞膜融合（入胞）过程中起关键作用，也是主要的抗原蛋白，其编码的基因可用于病毒分型，也是一个潜在的治疗靶点，一种从红藻中提取的凝集素 能够与 糖蛋白 和 结 合，目 前 作 为 预 防 的凝胶或灌肠剂，已行期临床试验，但对 的治疗或预防，尚需重新评估。相对分子量较小，数量也少，散布于包膜并与之结合。为一种跨膜蛋白，不仅负责营养物质的跨膜运输，促进新生重庆医学 年第 卷第 期病毒出芽（）及释放，而且参与病毒外包膜的形成；为构成包膜的短突起，可能与冠状病毒早期吸附有关，有的还可引起红细胞凝集。核壳蛋白（，）是一种碱性磷蛋白，包裹病毒基因组，其中央区与 结合，形成卷曲的衣壳糖蛋白，可作为诊断抗原。基因组长度为 ，为单股正链 ，其 端为甲基化帽子，端有多聚腺苷酸（）结构，可自身作为翻译模板，不经转录后修饰剪切，直接通过病毒 聚合酶和一些转录因子，以一种“不连续转录”机制，一次性转录合成一个成熟 的全部组成部分，包括非结构蛋白如胰 凝 乳 样 蛋 白 酶（）、木瓜样蛋白酶（）、解旋酶（）、依赖性 聚合酶（，），结构蛋白如 和辅助蛋白。结构蛋白和基因组 复制完成后，将在宿主细胞内质网处装配（）生成新的病毒颗粒，并通 过 宿 主 高 尔 基 体 分 泌 至 细 胞 外，完 成 其 生 命周期。发病部位 通过受体 进入宿主细胞，而负责病毒转录和装配，这是病毒感染和发病机制中的两个关键步骤。病毒主要攻击肺，尤其下呼吸道上皮，其他靶器官有心、肝、肾，可能还包括血液及淋巴造血系统。红细胞损伤，携氧能力减弱伴凝血障碍，早期淋巴细胞与单核巨噬细胞数量锐减而凋亡明显增多，以至免疫功能低下，。临床表现 为全身性疾病，患者以发热、乏力、干咳为主要表现，少数伴有鼻塞、流涕、咽痛和腹泻等症状，。根据临床症状轻重、是否有肺炎及其严重程度、是否出现呼吸衰竭、休克、有无其他器官功能衰竭等分为轻型（症状轻微，影像学未见肺炎表现）、普通型（发热、呼吸道等症状，影像学可见肺炎表现）、重型氧合指数（）（）及危重型（出现呼吸衰竭，且需要机械通气；出现休克，合并其他器官功能衰竭需 监护治疗）。有的重型和危重型可为中低热，甚至发热不明显，但降钙素原（）常升高，提示细菌感染。流行病学传染源主要为患者，无症状感染者亦可，部分患者潜伏期较长。从新生儿到耄耋之年，人群普遍易感，主要经呼吸道飞沫和接触传播，在相对封闭的环境中重叠暴露于高浓度气溶胶情况下，存在经气溶胶传播的 可 能，由 于 在 粪 便 及 尿 中 可 分 离 到 ，应注意粪便及尿对环境污染造成气溶胶或接触传播。病因及发病机制 通过胞吞（）及胞膜融合（）方式进入宿主细胞，形如植物种子苍耳的刺突，可能具有直接物理损伤作用。未被核内体分解的病毒黏附并与马达蛋白结合，劫持核糖体以自身 为模板大肆复制，在高尔基体及内质网内出芽并生长繁殖，最终破坏细胞骨架，使线粒体失效，细胞乏氧，引起急性肺泡壁损伤，导致型肺泡上皮失黏附，剥脱至肺泡内，同时内皮细胞损伤导致血管通透性增加，血浆及炎性细胞外渗，红细胞外漏，肺泡腔内积液而实变。早期主要累及肺间质，肺泡间隔少量淋巴细胞、单核细胞浸润，如高细胞毒性的 及 过度激活，进展期巨噬细胞系统报复性增生，与淋巴细胞一起触发严重的免疫损伤。影像学特征病变分为早期（）、进展期（）、重症期（）和吸收期（）。肺部影像学显示内病灶明显进展大于 者按重型管理。早期呈现多发小斑片、网格影或节段性磨玻璃样病变（，）及间质改变，以肺外带明显。进而发展为双肺多发、浸润影，胸膜下及两下肺野多见，呈反蝶翼状分布，典型者出现狂野铺路石征（），严重者可出现肺实变，常见支气管充气征及血管穿行，胸腔积液少见。恢复期实变肺可逐渐吸收，成稀疏云雾状，大片状阴影（第 天达峰值）向纤维化演变。病理改变 大体所见影像学的每一个点、线、面都有解剖和病理基础，根据影像学描述及尸解报告 ，的大体表现早期为间质性肺炎，进展期为急性渗出性炎，重症期由变质性炎演变为纤维素性炎，病变区淤血、充血、出血和炎性渗出混杂，失去肺固有的海绵感，呈古铜色湿肺改变，触之质韧，切面灰白色斑块状或大片实变，可见大量黏稠分泌物及暗红色液体溢出，并见纤维条索。组织病理学及分期 具有高致病性病毒性肺炎的共性。早期或轻型表现为间质性肺炎，细支气管壁及其周围、小叶间隔及肺泡壁等间质充血、水肿，少量淋巴细胞和单核细胞浸润，肺泡壁增宽，肺泡腔内一般无渗出物重庆医学 年第 卷第 期表一些呼吸系统疾病临床鉴别要点鉴别点普通感冒流感 临床症状鼻塞、咳嗽，咽痛、流泪，打喷嚏，一般无肺炎流涕、咳嗽、打喷嚏、高热、肌肉疼痛、腹泻、呕吐，可引起肺炎，但罕见。疫苗有助于预防咳嗽、呼吸困难、头痛，腹泻，易引起肺炎及呼吸衰竭发热、乏力、干咳部分无发热但胸闷，双肺磨玻璃样浸润影潜伏期 传染方式飞沫、接触鼻腔分泌物飞沫、直接接触分泌物近距离飞沫、接触飞沫、接触、高浓度气溶胶累及部位上呼吸道上呼吸道下呼吸道下呼吸道预防办法洗手，戴口罩，强体接种疫苗，空气流通勤洗手，戴口罩，少接触口鼻勤洗手，戴口罩，乙醇消毒或仅有少量浆液。病变进展后，以肺泡受累为主，出现由浆液、少量纤维蛋白、红细胞及巨噬细胞组成的炎性渗出物，浓缩凝结成一层红染的纤维黏液样膜状物，贴附于肺泡内表面，即透明膜形成。重症期反应性增生的肺泡上皮肿胀或变性、坏死以致脱落，病变由急性渗出性肺炎演变成脱屑性肺炎，局部纤维母细胞增生，网状纤维呈肾小球样增生并断裂，肺泡内渗出的纤维素沉积，表现为机化性肺炎，同时，呼吸道杯状细胞黏液分泌亢进，而黏蛋白稀释及降解系统崩溃，大量痰栓形成易继发细菌感染。病变后期，肺泡内容物可能被液化、吸收或咳出而消失，也可能被机化，伴有肺间质纤维化。如果病变继发细菌感染，肺泡及间质内中性粒细胞浸润。支气管和肺泡上皮反应性增生，细胞质嗜双性，核增大，核仁突出，甚至形成多核巨细胞，有时在巨噬细胞或肺泡上皮内检到病毒包含体，成为病理诊断重要依据。患者病故后微创病理检查（）发现局灶肺泡腔内见散在分布的椭圆形蛋白性小球，可能为崩解的血红蛋白，临床上部分患者肌酶和肌红蛋白增高，有的肌钙蛋白增高，严重者二聚体升高，不除外早期红细胞膜破坏，引起溶血，而外周血淋巴细胞进行性减少，可能为病毒抑制甚至破坏细胞免疫所致。与获得性免疫缺陷综合征（，）呈慢性病程不同，有的重症 患者可能伴有急性免疫缺陷综合征。病理结果及转归以肺和免疫系统损害为主，病毒与宿主相互斗争，致病作用表现在分子、细胞、组织、器官、机体各个层面，从点打击到面杀伤，除了对肺泡的直接损伤，病毒还可介导免疫病理反应，引起炎症细胞因子风暴（），感染异常激活机体的免疫细胞，释放细胞因子如白细胞介素（）和 等，导致细胞毒性，免疫系统紊乱对肺、肾、肝、心肌等的过度损伤，成为危重及伴基础病变患者致死的主因。作为自限性疾病，绝大多数病变最终吸收消散而自愈，几乎不会慢性化。诊断具有下列流行病学史中的任何一条：（）发病前 内有高危地区，或其他有病例报告社区的旅行史或居住史；（）发病前 内曾接触过来自高危地区，或来自有病例报告社区的发热或有呼吸道症状的患者；（）聚集性发病；（）与 感染者有接触史。符合临床表现（发热和或呼吸道症状；具有上述肺炎影像学特征；发病早期白细胞总数正常或降低，或淋巴细胞计数减少）中任意条即可确诊。标本采集后注明离体时间，尽快送检。疑似病例要采取快速抗原检测和多重 核酸检测等方法进行确诊，需具备以下病原学证据之一：（）呼吸道标本或血液标本实时荧光定量 （）检测新型冠状病毒核酸阳性；（）呼吸道标本或血液标本病毒基因测序，与已知的 高度同源。鉴别诊断主要与其他已知病毒性肺炎、肺炎支原体肺炎、衣原体肺炎及细菌性肺炎等鉴别。主要疾病鉴别点详见表。感染轻型表现需与其他病毒引起的上呼吸道感染相鉴别。预防及治疗尽管病毒来势汹汹，但防疫仍有章可循，防治以分层隔离、对症处理尤其呼吸、循环支持为主，应尽快恢复 之后建立的网络直报系统，疑似病例，行内进行网络直报，增强疫情信息的透明度、可信度和及时性。加强合作，让国际社会与业界共同参与。一方有难八方支援，在“人类命运共同体”理念下，国际、国家与地区、社区、家庭及个人应立即行动起来，采取所谓的 管理模式，即全员参与（）、可防治（）、能预测（）及精准性（），联防联控，坚决控制传染源、切断传播途径、保护易感人群，最大可能避免医院感染，同时也要注意境外输入性病例导致的传播和扩散。按照公平对待，救治优先原则，各行各业既要统一认识，又要分重庆医学 年第 卷第 期级应对。对于病理工作，不同岗位人员在采集、送样、接收和制样及诊断过程中始终都要按章办事，除了戴口罩，勤洗手，常通风，少聚集外，加强生物安全及个人防护，严防医院感染，在目前病理检查相关生物实验室或解剖室防护（，）缺少 级别的情况下，按规至少应在 级别生物安全防护流程下进行操作。科研方面，病理界可将科赫法则（）引入动物模型，尽快合作研究 致病细节，包括病毒如何进入体内、最早侵入哪些细胞、入胞方式及途径、如何潜伏及潜伏时长、确定其复制增殖时间、复制与释放过程、部位器官组织间扩散路径及病毒与人体免疫系统相互作用等，为病原体鉴别、抗体制备、疫苗及药物研发打好基础。治疗方面，可采用 的一些成功经验，根据患者症状、胸部影像学变化，抗病毒、抗休克、抗低氧血症及多器官功能衰竭、抗继发感染并维持水电解质、酸碱与微生态的平衡，积极抢救危重患者，及时有效地控制细胞的炎症因子风暴，可酌情个体化短期（）内使用糖皮质激素进行免疫调节或托珠单抗用于免疫治疗。事实上最重要的不是医疗干预，而是恢复机体免疫功能。对于 患 者 存 在 的 焦 虑 恐 惧 情 绪，应 加 强 心 理疏导。参考文献 中国疾病预防控制中心新型冠状病毒肺炎应急响应机制流行病学组 新型冠状病毒肺炎流行病学特征分析 中华流行病学杂志，（）：王玉波，何勇 新型冠状病毒肺炎刍识 重庆医学，（）：，：（），：，（）：，（）：，（）：，（）：，：，（）：，：，（）：，（）：，（），（）：，（）：刘茜，王荣帅，屈国强，等 新型冠状病毒肺炎死亡尸体系统解剖大体观察报告 法医学杂志，（）：，：，（）：，（）：，重庆医学 年第 卷第 期 ，（）：，：，（）：，：，（）：，（）：，（）：，：？（），：，（）：，（），（）：，（），（）：，：，（）：，（），（）：，（）：，（）：，？，（）：重庆医学 年第 卷第 期