一种用于评估新型冠状病毒感染严重程度及预后风险的方法

1.本发明涉及医学评分的构建，具体涉及一种用于评估新型冠状病毒感染严重程度及预后风险的方法。


背景技术：

2.严重急性呼吸综合征冠状病毒2(sars-cov-2)自爆发以来不断发生突变和变异，不同的变异株其传播的难易程度有较大差别，导致高感染率和高流行率。不同严重程度的临床结局参差不齐，轻度或常见病例往往依靠自身免疫能力恢复，仅需医学观察。然而，大多数重症或危重新型冠状病毒感染患者早期表现为轻微临床症状，从发病到脓毒症的中位时间为10.0d(iqr7.0-14.0)。其中，死亡病例从症状起病到首次就医、症状发作到入院的时间均长于恢复出院的病例。因此，早期积极治疗是有可能改善临床预后的，因此，构建对于新型冠状病毒感染患者严重程度和预后的早期临床评分至关重要。
3.以往的研究表明，一些评分系统被证实有助于早期识别新型冠状病毒感染患者的死亡率，包括4c死亡率和expanded-curb-65(e-curb65)评分。4c死亡率评分由国际严重急性呼吸道和新发感染联盟(isaric)和世界卫生组织(who)创建，使用体征测量(每分钟呼吸次数(rr)≥20/min和格拉斯哥昏迷评分《15)、实验室结果(氧饱和度《92％、尿素》7mmol/l和c反应蛋白≥50mg/l)、性别、合并症和年龄来预测死亡率。e-curb65评分系统是curb65评分的升级版，包括8项指标：年龄≥65岁、乳酸脱氢酶(ldh)》230u/l、白蛋白《3.5g/dl、血小板计数《100
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109/l、神志不清、尿素》7mmol/l、rr≥30/min、低收缩压(《90mmhg)或舒张压(≤60mmhg)血压。通过完整病例队列验证，4c和e-curb65评分预测死亡率的曲线下面积(auc)分别为0.774(95％ ci：0.767-0.782)和0.764(95％ ci：0.740-0.788)，这提示临床仍需要一种预测效能更高的评分体系。
4.n-myc和stat交互蛋白(nmi)是一种重要的炎症调节因子，已被证明是预测社区获得性肺炎(cap)患者临床结局的一种新的生物标志物。重要的是，nmi在严重急性呼吸综合征冠状病毒(sars-cov)感染中起着至关重要的作用，sars-cov蛋白6与nmi的相互作用可促进nmi的降解，从而促进sars-cov在宿主细胞中的存活。此外，已有研究表明，nmi的过表达也参与其他病毒感染，并可激活巨噬细胞释放促炎细胞因子。在动物模型中，死于严重炎症的患者血清nmi水平升高，而缺乏nmi可降低死亡率。这些结果表明，nmi在病毒感染和炎症反应中至关重要，因此，nmi是否有助于早期识别sars-cov-2感染的严重程度和预后，值得探讨。
5.此外，早期研究表明，年龄(age)65岁以上的患有基础病，尤其没有接种疫苗的人群重症率和危重症比例更高。在实验室检查中，c反应蛋白(crp)和中性粒细胞与淋巴细胞比值(nlr)也表现出了对患者预后的良好预测效果，并在目前的一些评分(如4c死亡率评分)中得到了应用，但是，nlr，年龄，crp，nmi四个因素同时纳入新型冠状病毒感染评估预后评分还未见报道。
6.构建一种新型预后评分，可以用于早期辅助评估新型冠状病毒感染患者严重程度
以及评估患者的预后，指导临床医生具体治疗方案的制订，提高临床对重症/危重症患者的早期识别能力及治疗手段，从而提高患者生存率。


技术实现要素：

7.本发明针对现有技术的不足，提供了一种用于评估新型冠状病毒感染严重程度及预后风险的方法，由中性粒细胞与淋巴细胞比值(nlr)，年龄(age)，c反应蛋白(cpr)，nmi四个指标构成的新型评分系统在早期预测新型冠状病毒感染患者严重程度以及评估患者的预后，指导临床医生具体治疗方案的制订，提高临床对重症/危重症患者的早期识别能力，提高患者生存率及预后。
8.本发明提供了一种用于评估新型冠状病毒感染严重程度及预后风险的模型，其特征在于，所述模型以中性粒细胞与淋巴细胞比值、年龄、c反应蛋白表达水平、n-myc和stat交互蛋白表达水平四个指标作为输入变量，其中，四个指标是新型冠状病毒感染感染严重程度及预后风险的独立预测因子；
9.其中，将新型冠状病毒感染者的样本进行检测，中性粒细胞与淋巴细胞比值≥13.90，c反应蛋白表达水平≥73.45mg/l，n-myc和stat交互蛋白表达水平≥121.1pg/ml，以及新型冠状病毒感染者的年龄≥39岁时分别记为1分，否则记为0分；
10.求各指标评分之和作为总分，总分越高，新型冠状病毒感染严重程度及预后风险越高。
11.总分为0-1时，新型冠状病毒感染严重程度及预后风险为低风险；总分为2时，新型冠状病毒感染严重程度及预后风险为中风险；总分为3时，新型冠状病毒感染严重程度及预后风险为高风险；总分为4时，新型冠状病毒感染严重程度及预后风险为极高风险。
12.优选的，新型冠状病毒感染者的年龄为18岁及以上。
13.优选的，新型冠状病毒感染者为早期新型冠状病毒感染者。
14.所述新型冠状病毒感染严重程度及预后风险分为死亡风险和入住重症监护室风险；
15.评估死亡风险时，将新型冠状病毒感染者的样本进行检测，中性粒细胞与淋巴细胞比值≥13.90，c反应蛋白表达水平≥73.45mg/l，n-myc和stat交互蛋白表达水平≥239.1pg/ml，以及新型冠状病毒感染者的年龄≥49岁时分别记为1分，否则记为0分；
16.评估入住重症监护室风险时，将新型冠状病毒感染者的样本进行检测，中性粒细胞与淋巴细胞比值≥18.07，c反应蛋白表达水平≥73.45mg/l，n-myc和stat交互蛋白表达水平≥121.1pg/ml，以及新型冠状病毒感染者的年龄≥39岁时分别记为1分，否则记为0分。
17.所述样本为血液样本，所述血液样本为外周静脉血。所述外周静脉血的采集时间为24小时内。
18.本发明还提供了一种用于评估新型冠状病毒感染严重程度及预后风险的装置，所述装置包括：获取单元，用于获取新型冠状病毒感染者的样本中中性粒细胞绝对值、淋巴细胞绝对值、c反应蛋白表达水平、n-myc和stat交互蛋白表达水平的数据以及新型冠状病毒感染者的年龄；
19.处理单元，用于将中性粒细胞绝对值、淋巴细胞绝对值、c反应蛋白表达水平、n-myc和stat交互蛋白表达水平的数据以及新型冠状病毒感染者的年龄输入模型中，获得新
型冠状病毒感染者的预测结果；
20.所述模型为所述用于评估新型冠状病毒感染严重程度及预后风险的模型；
21.所述预测结果为评估新型冠状病毒感染严重程度及预后风险的结果。
22.本发明还提供了一种用于评估新型冠状病毒感染严重程度及预后风险的方法，使用所述用于评估新型冠状病毒感染严重程度及预后风险的模型进行评估。
23.用于评估新型冠状病毒感染严重程度及预后风险的方法，评估的判断终点为新型冠状病毒感染者入院的第28天。
24.本发明的特征为：
25.1.对于死亡风险预测，评分为0-1时，死亡率为1.05％，评分为2时，死亡率为21.05％，评分为3时，死亡率为42.30％，评分为4时，死亡率为68.75％；对于入住重症监护室风险的预测，评分为0-1时，重症监护室入住率为3.66％，评分为2时，重症监护室入住率为16.67％，评分为3时，重症监护室入住率为62.16％，评分为4时，重症监护室入住率为85.71％。
26.2.nacn评分评估28天内死亡的auc值是0.88(0.83-0.94)，其灵敏度是65.28％，特异度是96.77％，约登指数是62.05％，分界值是2。
27.3.nacn评分评估28天内icu入住率的auc值是0.89(0.83-0.94)，其灵敏度是87.69％，特异度是77.78％，约登指数是62.47％，分界值是3。
28.本发明的有益效果：
29.本发明将新型炎症标志物nmi与nlr，年龄，crp结合，构建了一个新型冠状病毒感染临床评分，对于早期评估新型冠状病毒感染患者的病情及判断预后提供了重要的参考价值。其中，nmi需要通过elisa对患者入院24小时内外周静脉血进行检测，年龄可以从患者的病历资料中获取，nlr及crp的值可以从患者的常规检测中获取。因此，在临床应用中只需要抽取新型冠状病毒感染患者的外周静脉血，即可对患者的病情进行严重程度及预后评估，创伤小，易于操作，可以成为临床病情及预后评估的有效手段，降低患者死亡率及医疗成本，改善患者生命质量。
附图说明
30.图1为28天内死亡患者及未死亡患者nacn评分预测死亡roc曲线。
31.图2为28天内入住icu患者及未入住icu患者nacn评分预测死亡roc曲线。
32.图3为28天内死亡患者及未死亡患者4c死亡率、e-curb65评分及nlr、年龄、crp、nmi预测死亡roc曲线。
33.图4为28天内入住icu患者及未入住icu患者4c死亡率、e-curb65评分、nlr、年龄、crp、nmi预测死亡roc曲线。
具体实施方式
34.下面结合本发明的附图和实施例对本发明的实施作详细说明，以下实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体操作过程，但本发明的保护范围不限于以下的实施例。
35.本发明所需使用的试剂和原料均市售可得或可按文献方法制备。下列实施例中未
注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
36.在以下实施例中，新型冠状病毒感染患者的外周静脉血样本均来自于浙江大学医学院附属第二医院滨江院区。
37.收集了2022年12月到2023年1月期间175例新型冠状病毒感染患者的外周静脉血样本。全部患者来自浙江大学医学院附属第二医院院区，并且获得浙江大学医学院附属第二医院伦理委员会审批(审批编号：2023-0150)。随访截止为2023年3月15日。下面结合附图实施作进一步详细描述。
38.实施例1
39.标本采集及基础信息采集。
40.按照中国新型冠状病毒诊疗指南(第十版)标准收集年龄≥18岁的新型冠状病毒患者175例，需要排除自身免疫系统疾病患者，如：系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎、桥本氏症、系统性脉管炎、溃疡性结肠炎等；长期接受化疗药物，免疫抑制剂或激素治疗的患者；骨髓或外周血干细胞移植的患者；hiv感染患者；酗酒或吸毒者。
41.收集患者入院24小时内外周静脉血5ml，4℃过夜后3000转/min离心20分钟，抽取上清。
42.收集患者入院时基本信息：年龄，性别，医疗系统收集患者外周静脉血白细胞绝对值(wbc)、中性粒细胞绝对值、淋巴细胞绝对值、c反应蛋白(crp)，住院时长，28天内是否入住icu及是否死亡等信息。
43.实施例2
44.新型冠状病毒患者外周静脉血nmi的测定。
45.主要仪器设备：
46.主要仪器设备包括酶标仪(biotek elx-808)、小型台式离心机(艾本德5418)、离心机(掌式sbc140-2)、旋涡振荡器(美国vortex-2)、超纯水仪(cascuda 1)、生化培养箱(mir-162)。
47.elisa法检测新型冠状病毒患者外周静脉血nmi浓度：
48.(1)配制洗涤液：将试剂盒平衡至室温，将20
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浓缩洗涤液20ml用蒸馏水或去离子水稀释配制成400ml工作浓度的洗涤液。
49.(2)加样：设置空白孔、标准孔和样本孔，空白孔不加样，标准孔各加不同浓度的标准品50μl，样本孔加待测样本50μl。除空白孔外，标准孔和样本孔中每孔加入辣根过氧化物酶(hrp)标记的检测抗体100μl，用封板膜封住反应孔，37℃水浴锅或恒温箱温育60min。
50.(3)弃去液体，吸水纸上拍干，每孔加满洗涤液(350μl)，静置1min，甩去洗涤液，吸水纸上拍干，如此重复洗板5次。
51.(4)每孔加入底物溶液a、b各50μl，37℃避光孵育15min。
52.(5)每孔加入终止液50μl，15min内，在450nm波长处测定各孔的光密度(od值)。
53.(6)nmi测定：计算每组复孔的平均od值。每个标准品的平均od值减去空白孔的od值作为矫正值。在excel工作表中，以标准品浓度作为横坐标，对应od值作为纵坐标，以空白孔为0，绘制出标准品线性回归曲线，按照曲线方程计算各样本浓度值。
54.实施例3
55.新型冠状病毒感染患者基本临床特征。
56.新型冠状病毒感染患者基本信息统计分析：使用中位数描述175例新型冠状病毒感染患者的年龄，并统计其中性别比，收集crp，中性粒细胞及淋巴细胞绝对值，4c死亡率评分及e-curb65评分中不同分级人数占比及28天内死亡率及icu入住率。如表1所示，在本研究收集的175名成人新型冠状病毒感染患者中，中位年龄是63岁，其中男性占61.7％。28天死亡率为18.3％，icu入住率为25.7％。
57.表1：新型冠状病毒感染患者临床特征统计表
[0058][0059]
数据采用中位数(四分位区间)或个数(百分比)描述。
[0060]
实施例4
[0061]
绘制nacn及外周静脉血nlr、年龄、crp和nmi等预测新型冠状病毒感染患者28天死亡率和icu入住率的roc曲线，如图1～4所示，计算其最佳分界值与诊断效能指标：曲线下面积(auc)、灵敏度、特异度和约登指数。
[0062]
表2：nacn，年龄，外周静脉血中nmi，crp，nlr对新型冠状病毒感染患者28天死亡率及icu入住率的评估效能统计表
[0063][0064]
**：p《0.01，***：p《0.001。
[0065]
表3：nacn评分标准
[0066]
[0067][0068]
表4：nacn评分危险度分层
[0069]
评分死亡率icu入住率0-1＝低风险1.05％3.66％2＝中风险21.05％16.67％3＝高风险42.30％62.16％4＝极高风险68.75％85.71％
[0070]
nacn具体评分标准及危险度分级。
[0071]
nacn具体评分细则参照表3，由nlr、年龄、crp及nmi组成。
[0072]
nacn评分具体28天死亡率与icu入住率危险度分级见表4。
[0073]
如表2所示，通过比较4c死亡率评分、e-curb65评分及nacn评分，nlr、年龄、crp及nmi对新型冠状病毒患者28天死亡率的预测效能发现：nacn评分28天内死亡的auc值为0.88(0.83-0.94)，其灵敏度为65.28％，特异度为96.77％，约登指数为62.05％。nacn综合预测28天死亡率的能力优于其他评分，说明nacn可以有效预估新型冠状病毒感染患者预后，作为其严重度的预警评分。
[0074]
如表2所示，通过比较4c死亡率评分、e-curb65评分及nacn评分，nlr、年龄、crp及nmi对新型冠状病毒患者28天入住icu的预测效能发现：nacn评分28天内入住icu的auc值为0.89(0.83-0.94)，其灵敏度为87.69％，特异度为77.78％，约登指数为65.47％。nacn综合预测28天患者入住icu的能力优于其他评分，说明nacn可以在早期判断患者的治疗场所，及时实现分层治疗。

技术特征：
1.一种用于评估新型冠状病毒感染严重程度及预后风险的模型，其特征在于，所述模型以中性粒细胞与淋巴细胞比值、年龄、c反应蛋白表达水平、n-myc和stat交互蛋白表达水平四个指标作为输入变量，其中，四个指标是新型冠状病毒感染感染严重程度及预后风险的独立预测因子；其中，将新型冠状病毒感染者的样本进行检测，中性粒细胞与淋巴细胞比值≥13.90，c反应蛋白表达水平≥73.45mg/l，n-myc和stat交互蛋白表达水平≥121.1pg/ml，以及新型冠状病毒感染者的年龄≥39岁时分别记为1分，否则记为0分；求各指标评分之和作为总分，总分越高，新型冠状病毒感染严重程度及预后风险越高。2.如权利要求1所述用于评估新型冠状病毒感染严重程度及预后风险的模型，其特征在于，新型冠状病毒感染者的年龄为18岁及以上。3.如权利要求2所述用于评估新型冠状病毒感染严重程度及预后风险的模型，其特征在于，新型冠状病毒感染者为早期新型冠状病毒感染者。4.如权利要求1所述用于评估新型冠状病毒感染严重程度及预后风险的模型，其特征在于，所述新型冠状病毒感染严重程度及预后风险分为死亡风险和入住重症监护室风险；评估死亡风险时，将新型冠状病毒感染者的样本进行检测，中性粒细胞与淋巴细胞比值≥13.90，c反应蛋白表达水平≥73.45mg/l，n-myc和stat交互蛋白表达水平≥239.1pg/ml，以及新型冠状病毒感染者的年龄≥49岁时分别记为1分，否则记为0分；评估入住重症监护室风险时，将新型冠状病毒感染者的样本进行检测，中性粒细胞与淋巴细胞比值≥18.07，c反应蛋白表达水平≥73.45mg/l，n-myc和stat交互蛋白表达水平≥121.1pg/ml，以及新型冠状病毒感染者的年龄≥39岁时分别记为1分，否则记为0分。5.如权利要求1所述用于评估新型冠状病毒感染严重程度及预后风险的模型，其特征在于，所述样本为血液样本，所述血液样本为外周静脉血。6.如权利要求5所述用于评估新型冠状病毒感染严重程度及预后风险的模型，其特征在于，所述外周静脉血的采集时间为24小时内。7.一种用于评估新型冠状病毒感染严重程度及预后风险的装置，其特征在于，所述装置包括：获取单元，用于获取新型冠状病毒感染者的样本中中性粒细胞绝对值、淋巴细胞绝对值、c反应蛋白表达水平、n-myc和stat交互蛋白表达水平的数据以及新型冠状病毒感染者的年龄；处理单元，用于将中性粒细胞绝对值、淋巴细胞绝对值、c反应蛋白表达水平、n-myc和stat交互蛋白表达水平的数据以及新型冠状病毒感染者的年龄输入模型中，获得新型冠状病毒感染者的预测结果；所述模型为权利要求1～6任一所述用于评估新型冠状病毒感染严重程度及预后风险的模型；所述预测结果为评估新型冠状病毒感染严重程度及预后风险的结果。8.一种用于评估新型冠状病毒感染严重程度及预后风险的方法，其特征在于，使用权利要求1～6任一所述用于评估新型冠状病毒感染严重程度及预后风险的模型进行评估。9.如权利要求8所述用于评估新型冠状病毒感染严重程度及预后风险的方法，其特征在于，评估的判断终点为新型冠状病毒感染者入院的第28天。

技术总结
本发明涉及医学评分的构建，具体涉及一种用于评估新型冠状病毒感染严重程度及预后风险的方法。本发明的评分为NACN评分，由NLR、年龄、CRP及NMI构成，其总分与新型冠状病毒患者的严重程度及预后有关。通过ROC曲线分析发现NACN评估新型冠状病毒感染严重程度及预后的效能较高，相较目前已有的评分表现更好。在临床应用中只需要抽取患者的外周血并收集患者年龄资料，即可对患者进行严重程度及预后评估，创伤小，便于操作，可以成为新型冠状病毒感染患者严重程度及预后评估的有效手段。染患者严重程度及预后评估的有效手段。染患者严重程度及预后评估的有效手段。


技术研发人员：徐峰 曾怡菲 张婉莹 夏靖燕
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/10/7