張祖海 王琦 左國進(jìn) 陳曉明 成進(jìn)魁 劉四麗 胡玉艷 朱燕妮
2019年12月在武漢發(fā)現(xiàn)了多例不明原因肺炎,這源自一種名為SARS-CoV-2的新型冠狀病毒株,SARS-CoV-2是嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2的縮寫,相關(guān)疾病現(xiàn)在被稱為新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)[1]。SARS-CoV-2全基因組序列與2003年流行的SARS-CoV同源性約為76%,但與之前在云南分離的一株Bat CoV RaTG13 同源性為 96.2%[2]。多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)證實(shí)SARS-CoV-2與SARS-CoV使用相同的宿主受體-人類血管緊張素轉(zhuǎn)化酶Ⅱ(angiotensin-converting enzymeⅡ,ACE2)[3-5]。在對(duì)SARS的研究中[5,6]發(fā)現(xiàn)ACE2在所有的器官的動(dòng)脈和靜脈的內(nèi)皮細(xì)胞和動(dòng)脈的平滑肌細(xì)胞中都有表達(dá)。人眼是唯一能直觀觀察到血管的器官,免散瞳眼底照相機(jī)能夠客觀記錄后極部視網(wǎng)膜血管等變化[7],眼科醫(yī)師通過眼底檢查可早期發(fā)現(xiàn)患者的全身病,如高血壓、糖尿病、獲得性免疫缺陷綜合征等,這些患者的眼底改變常與其全身病變程度密切相關(guān)。為了研究SARS-CoV-2是否會(huì)侵犯眼底微血管內(nèi)皮細(xì)胞并發(fā)生病變,使用免散瞳眼底照相機(jī)采集并分析了46例確診COVID-19患者的眼底特征。
選取于長江大學(xué)附屬第一醫(yī)院正在住院治療的16例COVID-19患者和發(fā)熱門診復(fù)查的30例COVID-19恢復(fù)期患者作為研究對(duì)象,收集患者的一般臨床資料,包括性別、年齡、首發(fā)癥狀、既往病史和并發(fā)癥、治療等。對(duì)所有患者均進(jìn)行眼底照相。研究方案經(jīng)長江大學(xué)附屬第一醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(K20200201),所有納入患者均事先提供書面知情同意書并簽字留存。
所有患者均為確診病例,符合國家衛(wèi)生健康委員會(huì)《新型冠狀病毒肺炎診治方案(第七版)》[8]中的COVID-19診斷標(biāo)準(zhǔn)。確診病例中RT-PCR檢測(cè)SARS-CoV-2核酸陽性。入院時(shí)的臨床分型:①輕型:臨床癥狀輕微,影像學(xué)未見肺炎表現(xiàn)。②普通型:具有發(fā)熱、呼吸道等癥狀,影像學(xué)可見肺炎表現(xiàn)。③ 重型,符合下列任何一條:出現(xiàn)氣促,呼吸頻率≥30 次/min;靜息狀態(tài)下,指氧飽和度≤93%;動(dòng)脈血氧分壓(PaO2)/吸氧濃度(FiO2)≤300 mmH。④ 危重型,符合下列任何一條:出現(xiàn)呼吸衰竭,且需要機(jī)械通氣;出現(xiàn)休克;或合并其他器官功能衰竭需ICU 監(jiān)護(hù)治療。
免散瞳眼底照相:應(yīng)用芬蘭歐視博 OPTOMED M5 手持式免散瞳眼底相機(jī)。在光學(xué)附件連接到控制單元并且設(shè)置完成之后,開始拍攝圖像。遵循以下步驟:選擇固定視標(biāo)位置,并要求患者注視視標(biāo)。一只手握住控制單元,另一只手握住光學(xué)附件的正面。將光學(xué)附件保持在與被檢查眼睛相同的高度。為了穩(wěn)定光學(xué)附件,使用者將其放在拇指和食指之間的手部,并將拇指和食指放在患者的前額上。利用控制單元的調(diào)焦按鍵調(diào)整焦距進(jìn)行圖像優(yōu)化。最后,按下OK按鈕拍攝照片。捕獲的圖像將顯示在屏幕上,然后保存在SD卡上。圖像輸入電腦,由一名經(jīng)驗(yàn)豐富的眼科醫(yī)師讀片并獨(dú)立閱片。分析判斷是否存在可疑的眼底病變。以一眼的黃斑和視盤為中心拍攝兩張 45°眼底照片。
46例患者中,住院患者16例,其中普通型11例,重型5例。男女比例為1.3:1,年齡為(56.8±12.8)歲。首發(fā)癥狀以發(fā)熱、咳嗽、乏力、肌痛為主。56.3%(9例)患者有合并癥,且以高血壓最常見(4例),其次為心血管疾病(2例),糖尿病1例,呼吸道疾病1例,惡性腫瘤1例。
恢復(fù)期患者30例,住院期間為普通型者24例,重型者6例,男女比例為1:1,年齡為(55.3±11.4)歲。首發(fā)癥狀以發(fā)熱、咳嗽、乏力、肌痛為主。40.0%(12例)患者有合并癥,以糖尿病(5例)和高血壓(4例)最常見,其次為呼吸道疾病2例,心血管疾病1例。
本批次采集眼底圖像時(shí)距住院患者發(fā)病時(shí)間為6~16 d,平均9.6 d,恢復(fù)期患者為出院后2周,檢查時(shí)距發(fā)病時(shí)間為28~52 d,平均42.3 d。
所有46例患者住院期間均給予抗病毒治療,15例患者使用了硫酸羥氯喹,30例患者使用了不同處方的中藥,10例患者使用了甲基強(qiáng)地松龍。
所有患者中均無眼部不適表現(xiàn),無明顯視力下降主訴。眼底照相結(jié)果未發(fā)現(xiàn)明顯異常。
冠狀病毒屬于套病毒目(Nidovirales),冠狀病毒科(Coronaviridae),冠狀病毒屬(Coronavirus),為有包膜的單股正鏈RNA病毒,形態(tài)呈典型的球形皇冠狀,直徑80~160 nm,其主要引起人和動(dòng)物的呼吸道與腸道疾病,少數(shù)還引起動(dòng)物肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)疾病[5]。SARS-CoV-2是目前已知的第7 種可感染人類的冠狀病毒,與 SARS 和 MERS 病毒同屬于 β 類冠狀病毒屬。所有已知的冠狀病毒都具有由四種主要結(jié)構(gòu)蛋白組成的相似結(jié)構(gòu):刺突蛋白(S)、膜蛋白(M)、包膜蛋白(E)和核衣殼蛋白(N)。SARS-CoV-2的S蛋白是一種糖蛋白,位于病毒表面,是病毒的融合蛋白,負(fù)責(zé)冠狀病毒與宿主細(xì)胞受體結(jié)合,是介導(dǎo) SARS-CoV-2 感染的第一步[3]。多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)通過生物信息學(xué)預(yù)測(cè)、結(jié)構(gòu)分析和體外實(shí)驗(yàn)等方法,證明 SARS-CoV-2的宿主受體為 ACE 2 ,而ACE2廣泛分布于人體各種組織中,在人結(jié)膜、角膜上皮細(xì)胞和肺泡上皮細(xì)胞、小腸上皮、動(dòng)脈和靜脈的內(nèi)皮細(xì)胞和動(dòng)脈的平滑肌細(xì)胞中均有表達(dá)[5,6],由此初步推斷SARS-CoV-2存在由眼部入侵的可能。根據(jù)目前報(bào)道,從確診患者結(jié)膜囊拭子中可檢測(cè)出SARS-CoV-2核酸[9,10]。在Deng等[11]的最新研究中,將一定半數(shù)組織培養(yǎng)感染劑量(TCID50)的新冠病毒藥劑通過眼結(jié)膜接種給恒河猴,接種后第1天,研究人員能夠在通過眼結(jié)膜途徑感染的恒河猴的結(jié)膜囊拭子中檢測(cè)到病毒載量。該研究更進(jìn)一步表明SARS-CoV-2可能通過眼部入侵人體,從而進(jìn)入眼內(nèi)結(jié)合眼部的血管內(nèi)皮,導(dǎo)致視網(wǎng)膜微血管的病變。有報(bào)道[12]1例SARS患者因“咳嗽1周,發(fā)熱4 d”收住入院,入院后第7天轉(zhuǎn)入重癥監(jiān)護(hù)病房,經(jīng)會(huì)診發(fā)現(xiàn)眼底視乳頭邊界不清, 輕度水腫, 視網(wǎng)膜少許散在點(diǎn)狀出血,未見滲出,視網(wǎng)膜血管基本正常,黃斑部中心凹反光消失。入院后第14天因“呼吸系統(tǒng)和心、腎功能衰竭”死亡。作者分析這些眼底改變可能與傳染性非典型肺炎直接相關(guān),也可能因患者呼吸系統(tǒng)和心、腎功能衰竭所致。李毅斌[13]對(duì)16例傳染性非典型肺炎患者進(jìn)行非散瞳眼底照相檢查,至檢查時(shí)患者已發(fā)病18~42 d,平均27.9 d。受檢患者均已進(jìn)入恢復(fù)期,檢查結(jié)果顯示16例恢復(fù)期患者的視網(wǎng)膜后極部均未見明顯異常改變。作者分析SARS-CoV可能不會(huì)造成全身廣泛的微血管改變,即使急性期有改變,但也非永久性。由此推測(cè)傳染性非典型肺炎患者的病變可能局限于某些器官,如肺部或具有免疫功能的脾和淋巴結(jié)。本研究并未發(fā)現(xiàn)急性期及恢復(fù)期COVID-19患者明顯的眼底改變,分析原因如下:既往的研究表明ACE2表達(dá)量的多少與細(xì)胞和SARS-CoV S蛋白的結(jié)合能力有關(guān),SARS-CoV S蛋白與人角結(jié)膜上皮細(xì)胞結(jié)合的能力比Vero E6(SARS-Cov的易感細(xì)胞)明顯要弱[6],另外可能原因是雖然有些細(xì)胞和組織表達(dá)ACE2,但并沒有在這些細(xì)胞和組織中發(fā)現(xiàn)SARS病毒的復(fù)制和基因表達(dá),其中的機(jī)制尚不明確,可能是病毒入侵這些組織和細(xì)胞還需要某些輔助因子或復(fù)合受體[14]。因此我們分析可能是SARS-CoV-2跟眼部結(jié)膜上皮細(xì)胞的結(jié)合能力比較弱,或是即使結(jié)合了也沒有復(fù)制和表達(dá),導(dǎo)致對(duì)眼部損傷小,故可能不會(huì)造成視網(wǎng)膜的微血管病變。
全身疾病和藥物都可能造成眼底改變。視網(wǎng)膜血管是全身血管的組成部分之一,不少全身血管疾病,如高血壓、糖尿病、動(dòng)脈硬化以及腦卒中等[15],都可能會(huì)有視網(wǎng)膜血管的異常表現(xiàn),其中以微動(dòng)脈瘤、小動(dòng)脈狹窄、動(dòng)靜脈交叉壓迫、視網(wǎng)膜出血、棉絨斑等最為常見。本研究病例中雖然有合并高血壓、糖尿病,但患者大多病程較短,且血壓、血糖可控,尚未造成明顯的眼底改變。羥氯喹是治療風(fēng)濕免疫性疾病的常用藥物,文獻(xiàn)報(bào)道雖有較好的安全性,但長期服用有可能引起眼部的毒性反應(yīng)[16],其中視網(wǎng)膜病變是主要的嚴(yán)重不良反應(yīng),晚期表現(xiàn)為黃斑牛眼樣外觀,此外還可出現(xiàn)血管變細(xì),周邊視網(wǎng)膜色素改變,有的患者出現(xiàn)視神經(jīng)萎縮。本研究中共有32.6%的患者使用羥氯喹,但是未發(fā)現(xiàn)相關(guān)的典型眼底表現(xiàn),推測(cè)盡管使用劑量比常規(guī)劑量每日多0.2g,但使用時(shí)間短(平均為8 d),暫未造成明顯眼底改變。
綜上所述,眼球作為暴露于外界環(huán)境的部位之一,已有越來越多的證據(jù)證明其可能是SARS-CoV-2的侵入途徑之一。但可能因?yàn)镾ARS-CoV-2與眼部的ACE2受體結(jié)合能力較弱或是結(jié)合了并不復(fù)制和表達(dá),導(dǎo)致沒有發(fā)現(xiàn)明顯的成眼底病變。由于本研究的局限性在于患者數(shù)量較少,故并不能完全排除SARS-CoV-2造成眼底微血管改變的可能性。在實(shí)際工作中,眼科醫(yī)生可能處于高危暴露人群,我們應(yīng)做好預(yù)防,對(duì)于接觸患者的眼科器械也需進(jìn)行嚴(yán)格消毒,防止交叉感染。