接受糖皮质激素治疗的重症或危重症COVID-19患者系列生物标志物动态变化与院内死亡结局：单中心回顾性队列研究

《COVID》：Serial Biomarker Changes and Clinical Outcomes in Patients Receiving Corticosteroids for Severe or Critical COVID-19

　　

目的：评估重症或危重症COVID-19患者在接受糖皮质激素治疗期间系列生物标志物变化是否与院内死亡相关。材料与方法：该单中心回顾性队列纳入286例接受糖皮质激素治疗的成人患者，其中186例存活、100例院内死亡。于治疗第1、3、5、7、9天检测C反应蛋白（CRP）、降钙素原（PCT）、乳酸脱氢酶（LDH）、铁蛋白、D-二聚体、中性粒细胞和淋巴细胞；由上述测量值推导中性粒细胞与淋巴细胞比值（NLR）和全身免疫炎症指数（SII）。采用受试者工作特征（ROC）曲线分析及分别拟合的logistic回归模型检查百分比变化，并校正年龄、性别、基线重症监护病房（ICU）位置、任一合并症及相应第1天生物标志物值。结果：在进入主回归表的七个生物标志物-时间区间组合中，第5至7天CRP变化显示出最大区分度（AUC=0.75）。一项探索性同队列推导切点>?31.4%，即下降不足31.4%或任何升高，敏感度为75.5%、特异度为69.9%。在可用的校正变量集内，CRP、LDH和铁蛋白变化与院内死亡相关，而降钙素原、中性粒细胞和淋巴细胞变化无统计学意义。限制性立方样条（RCS）分析提示第5至7天CRP百分比变化与院内死亡呈非线性关联。探索性分析提示第5至7天CRP和LDH变化与死亡的关联在不同日历时期存在差异。结论：系列生物标志物轨迹与结局相关，但不足以作为独立决策工具。由于生物标志物变化与临床恶化的时间先后不可获得，CRP切点不能解释为前瞻性治疗或升级治疗阈值。同队列推导切点需要前瞻性外部验证，且这些发现不应解释为糖皮质激素无反应或因果性治疗效应的证据。

研究背景与问题：糖皮质激素经随机试验和前瞻性荟萃分析证实可使需要补充氧或侵入性机械通气的重症或危重症COVID-19患者生存获益，并成为标准治疗，但启动糖皮质激素后临床结局仍具异质性。多数预后研究聚焦入院时单次实验室指标，如CRP、降钙素原、D-二聚体、铁蛋白、LDH升高、中性粒细胞计数和NLR升高及淋巴细胞计数降低与重症或死亡相关，但入院值可能不能反映后续疾病活动方向或持续性。系列测量可区分持续改善与持续或复发性炎症及组织损伤，但糖皮质激素可直接改变炎症标志物，合并感染、器官损伤、呼吸恶化和附加治疗亦影响测量；因此，时间性生物标志物变化应作为整合临床信号而非糖皮质激素反应直接指标。Reccardini et al.报告糖皮质激素治疗的重症COVID-19肺炎中，从治疗开始至第3天CRP下降与28天生存相关；Garofalo et al.在插管接受糖皮质激素患者中记录ICU入院及第3、7、15天CRP、降钙素原、D-二聚体、纤维蛋白原等，但该抗凝试验并非为评估生物标志物预后准确性而设计。关于较长糖皮质激素疗程后期变化、多个炎症和组织损伤标志物的比较行为，以及校正区间起始值和治疗或时期相关因素后关联稳定性的证据仍有限。因此，研究人员开展单中心观察性回顾性队列，评估系列生物标志物变化与院内死亡的探索性关联，而非建立糖皮质激素反应新概念或治疗指导阈值。

关键技术方法（≤250字）：该研究为单中心观察性回顾性队列，样本来源于Süleyman Demirel University Faculty of Medicine Hospital，纳入2020年3月15日至2022年6月1日入住COVID-19病房或ICU的成人患者；要求逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）确诊SARS-CoV-2感染、住院和糖皮质激素治疗均至少10天，排除RT-PCR阴性或未确诊、住院少于10天、糖皮质激素治疗少于10天或超过一次计划系列实验室评估面板缺失者；最终纳入286例，存活186例、院内死亡100例。于治疗第1、3、5、7、9天检测CRP、降钙素原、LDH、铁蛋白、D-二聚体、中性粒细胞和淋巴细胞，计算NLR和SII；以百分比变化行ROC曲线分析和logistic回归，校正年龄、性别、基线ICU、任一合并症及对应第1天生物标志物值，并行区间起始值、初始糖皮质激素、日历时期和RCS等敏感性分析。

研究结果：
3.1 患者选择与临床结局：通过筛选1487例患者，排除住院少于10天696例、未满足糖皮质激素至少10天412例、超过一次计划系列实验室面板缺失93例，纳入286例； favorable预后186例（65.0%），poor预后100例（35.0%），所有poor预后患者最终均为院内死亡；未对缺失生物标志物值插补。
3.2 基线人口学与临床特征：患者年龄19至101岁，平均67.4±14.6岁；院内死亡组显著更老（72.9±12.6岁 vs. 64.5±14.7岁，p<0.001）；男性166例、女性120例，男性院内死亡率40.4%、女性27.5%（p=0.024）；已知吸烟状态131例中吸烟类别与结局无显著关联（p=0.579），但155例吸烟状态缺失限制解释。
3.3 合并症谱：高血压最常见，其次糖尿病、哮喘/慢性阻塞性肺疾病和冠心病；至少一种合并症者院内死亡88/231（38.1%），无合并症者12/55（21.8%），至少一种合并症与院内死亡显著相关（p=0.027）；单个合并症均无统计学显著差异，合并症数量增加趋势未达显著（p=0.120）。
3.4 影像学表现：通过诊断时胸部CT评估肺受累范围和主要病变模式；6例无肺受累；双侧较单侧肺受累者院内死亡更常见，但总体分布无显著差异（p=0.093）；磨玻璃影合并实变者院内死亡似更常见，但主要影像模式总体分布无显著差异（p=0.090）。
3.5 治疗特征与临床过程：糖皮质激素治疗第1天231例（80.8%）在病房、55例（19.2%）在ICU，第9天ICU增至92例（32.2%）；基线接受ICU治疗者院内死亡显著更常见（p<0.001）。第1天甲泼尼龙用于186例存活者中的160例和100例死亡者中的72例，地塞米松用于26例存活者和28例死亡者（p=0.004）；第3天相应为162/24和78/22（p=0.046），第5、7、9天无显著差异；部分患者发生激素转换。抗生素暴露与院内死亡相关（Pearson χ²(1)=23.82，p<0.001），但不应作因果解释；26例接受抗细胞因子治疗（托珠单抗8例、阿那白滞素18例），因缺乏患者层面连接未行排除敏感性分析。
3.6 生化标志物变化：
3.6.1 C反应蛋白：通过逐日比较，第1天死亡组CRP中位数126 mg/L（IQR 81–192）高于存活组83.5 mg/L（IQR 38–151，p<0.001），第3、5、7、9天亦更高；第9天死亡组102 mg/L（IQR 46–164） vs. 存活组9 mg/L（IQR 3–23）。
3.6.2 降钙素原：第1天死亡组中位数0.27 ng/mL（IQR 0.15–0.66）高于存活组0.15 ng/mL（IQR 0.08–0.38，p<0.001），第3、5、7、9天亦更高；第9天死亡组0.97 ng/mL（IQR 0.20–4.32） vs. 存活组0.06 ng/mL（IQR 0.03–0.09）；随访中任一时间记录为降钙素原阳性与院内死亡相关（p<0.001），但受源元数据限制。
3.6.3 乳酸脱氢酶：第1天死亡组LDH中位数448 U/L（IQR 330–630）高于存活组378 U/L（IQR 291–498，p<0.001），第3、5、7、9天亦更高；第9天死亡组586 U/L（IQR 426–827） vs. 存活组279 U/L（IQR 236–341）。
3.6.4 D-二聚体与铁蛋白：第1天死亡组D-二聚体中位数480 ng/mL（IQR 286–1279）高于存活组359 ng/mL（IQR 229–658，p=0.003），第3、5、7、9天亦更高；第9天死亡组1358 ng/mL（IQR 563–3063） vs. 存活组295 ng/mL（IQR 198–512）。自然对数敏感性分析中，基线ln(D-二聚体)与院内死亡相关（未校正OR=1.48，95% CI 1.18–1.86，p<0.001；校正后OR=1.32，95% CI 1.03–1.70，p=0.031）；连续对数比值单变量模型在第1–3天、3–5天和7–9天显示关联。铁蛋白第1天死亡组558 ng/mL（IQR 314–1272）高于存活组414 ng/mL（IQR 226–853，p=0.015），第3、5、7、9天亦更高；第9天死亡组1140 ng/mL（IQR 570–1860） vs. 存活组449 ng/mL（IQR 203–747）。
3.7 血液学标志物：中性粒细胞计数第1天两组无显著差异（p=0.106），第3、5、7、9天死亡组更高；淋巴细胞计数第1天无显著差异（p=0.143），第3、5、7、9天死亡组更低；NLR第1天死亡组更高（p=0.040），第3、5、7、9天亦更高；SII第1天无显著差异（p=0.228），第3、5、7、9天死亡组更高。具有全部五次测量的患者中，Friedman检验提示CRP、降钙素原、LDH、D-二聚体、铁蛋白、中性粒细胞和淋巴细胞随时间变化。
3.8 生物标志物变化与院内死亡的关联：通过ROC和logistic回归，七个进入主回归表的组合中第5–7天CRP变化区分度最大（AUC=0.75），同队列探索性切点>?31.4%敏感度75.5%、特异度69.9%；每高1个百分点变化单变量OR=1.003（95% CI 1.001–1.005，p=0.008），校正后aOR=1.0023（95% CI 1.0004–1.0043，p=0.019）。LDH第3–5天变化aOR=1.020（95% CI 1.011–1.030，p<0.001）、第5–7天变化aOR=1.019（95% CI 1.008–1.030，p=0.001）、铁蛋白第5–7天变化aOR=1.016（95% CI 1.008–1.025，p<0.001）仍显著；降钙素原、中性粒细胞和淋巴细胞变化不显著。RCS分析显示第5–7天CRP变化非线性证据强（似然比p<0.001），LDH第5–7天变化证据较弱（p=0.046）；分类切点校正后CRP>?31.4%的aOR=6.81（95% CI 3.70–12.52，p<0.001），LDH第3–5天>20.9%的aOR=4.98，LDH第5–7天>?3.6%的aOR=5.31，铁蛋白第5–7天>?1.9%的aOR=4.46。以区间起始值替代第1天值的敏感性分析中，CRP第5–7天、LDH第3–5天和第5–7天、铁蛋白第5–7天关联仍显著，中性粒细胞第5–7天变得显著；加入初始糖皮质激素后主要关联基本不变；未作多重性校正。
3.9 降钙素原阴性亚组分析：162例前10天无降钙素原阳性记录者中，LDH第3–5天变化与院内死亡相关，而连续CRP和降钙素原变化无统计学意义；因检测切点不可重建、感染未系统判定且抗生素暴露常见，该亚组不能视为无细菌合并感染，所有发现均为探索性。
3.10 时间敏感性分析：285例有入院日期，2020年133例中59例死亡（44.4%），2021–2022年152例中40例死亡（26.3%）；合并校正交互模型中，第5–7天CRP变化交互OR=0.986（95% CI 0.979–0.993，p<0.001），第5–7天LDH变化交互OR=0.968（95% CI 0.945–0.991，p=0.007），LDH第3–5天和铁蛋白第5–7天无显著交互。期特异模型中，第5–7天CRP每1个百分点变化aOR在2020年为1.016（95% CI 1.008–1.024，p<0.001），2021–2022年为1.001（95% CI 0.999–1.002，p=0.555）；第5–7天LDH相应为1.053（95% CI 1.026–1.079，p<0.001）和1.009（95% CI 0.998–1.020，p=0.117）。因缺乏个体变异株测序和疫苗接种信息，日历时期仅作为疫情阶段和临床实践变化的代理。

讨论部分总结：该研究在校正有限可用协变量后，CRP、LDH和铁蛋白变化仍与死亡相关，而降钙素原、中性粒细胞和淋巴细胞变化不显著；因主要临床严重程度和治疗暴露指标不可用，这些发现不能证明独立或增量预后信息，也不支持糖皮质激素特异性治疗反应或因果解释。年龄较大、男性、基线ICU治疗和合并症模式与已知COVID-19风险特征大致一致。第5–7天区分更清晰可能反映该间期所捕获的临床阶段，但因症状发作时间、完整治疗史和恶化时间不可用而不能确认。CRP非线性关系提示单一恒定每百分点OR不能充分描述整个变化范围，且不能转化为治疗阈值。LDH和铁蛋白可能与CRP重叠但并非同一生物过程，可能反映未消退炎症和组织损伤的不同维度。与Reccardini et al.和Garofalo et al.相比，该研究较窄贡献在于较晚的第5–7天窗口、平行评估LDH和铁蛋白轨迹及针对区间起始浓度、初始糖皮质激素、日历时期和完整生物标志物-区间搜索空间的敏感性分析；中等AUC提示轨迹的队列内区分度有限，不应作为独立前瞻性预测因子。日历时期交互实质性地限定总体发现，2020年CRP和LDH第5–7天变化关联更强，2021–2022年分别拟合模型不显著，可能涉及变异株、人群免疫、疫苗覆盖、入院阈值、支持治疗、糖皮质激素策略、合并治疗或基线风险差异，亦可能反映未测量严重程度或选择差异，但不能隔离单一解释。降钙素原亚组和治疗暴露发现需较窄解释，无降钙素原阳性记录不等于无感染，抗生素和抗细胞因子暴露可能反映病情演变和临床担忧并可能改变生物标志物动力学。局限性包括单中心回顾性设计、10天住院和糖皮质激素要求引入幸存者选择偏倚、缺失数据和完整病例分析、未测量混杂、临床恶化/ICU转科/死亡准确日期不可用导致不能验证时间先后和预后提前时间、不能进行时间到事件或30天死亡分析、多重比较未校正、同队列推导切点无外部验证、部分模型未在独立统计软件中复现等。

研究结论翻译：在这项经过选择的回顾性队列中，重症或危重症COVID-19患者完成至少10天住院和糖皮质激素治疗，特定治疗间期内CRP、LDH和铁蛋白变化与最终院内死亡相关。第5–7天CRP变化在进入主回归表的七个生物标志物-间期组合中显示出最大区分度。然而，没有生物标志物表现出足以支持独立临床决策的性能。这些发现的临床相关性受单中心回顾性设计和10天入选要求引入的幸存者选择偏倚限制。临床恶化、ICU转科和死亡的准确日期不可用，因此无法确定时间先后和预后提前时间。残余混杂很可能存在，因为综合严重程度指标、器官支持数据、感染状态、疫苗接种和变异株信息以及完整时变治疗暴露不可用。生物标志物特异性缺失和完整病例分析进一步限制直接比较和推广。生物标志物-间期分析为探索性，进行了多重比较而未校正多重性，报告的切点在同一队列中推导和评价。因此，这些结果应视为假设生成，不应解释为糖皮质激素无反应、因果性治疗效应或经验证的治疗或升级阈值。需要在当代、临床多样队列中开展前瞻性外部验证，采用标准化系列采样并完整记录疾病严重程度、治疗、感染和事件时间。