血白細胞介素水平對兒童呼吸道細菌、病毒感染的診斷價值

方麗霞 汪憾 毛麗娟

兒童呼吸道感染是兒科最常見的疾病之一，通常表現(xiàn)為鼻炎、咳嗽、喉嚨痛、喘息、發(fā)燒等癥狀[1]。兒童呼吸道感染可分為病毒性感染、細菌性感染，兩者癥狀極其相似，但臨床處理不同[2]。目前臨床上鑒別診斷的金標(biāo)準(zhǔn)是病原學(xué)檢測，但檢測速度較慢；而血清學(xué)指標(biāo)檢測有助于快速診斷呼吸道感染類型[3]。因此，本研究嘗試比較呼吸道細菌與病毒感染患兒血清白細胞介素（IL）水平，探討其診斷效能，現(xiàn)將結(jié)果報道如下。

1 對象和方法

1.1 對象 選取2018年7月至2019年1月收治的76例呼吸道感染患兒為研究對象，其中細菌感染47例、病毒感染29例；選取同期體檢的33例健康兒童為對照組。所有納入對象既往無免疫疾病史，均為漢族。細菌組男 19例，女 28例；年齡（61.32±31.96）個月；細菌種類包括肺炎鏈球菌28例，流感嗜血桿菌10例，金黃色葡萄球菌9例。病毒組男10例，女19例；年齡（63.51±30.83）個月；病毒種類包括呼吸道合胞病毒15例，鼻病毒7例，副流感病毒5例，博卡病毒1例，流感病毒1例。對照組男13例，女20例；年齡（62.49±33.52）個月。3組對象性別、年齡比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審查通過，所有兒童家屬簽署知情同意書。

1.2 實驗室檢測 采集所有對象入院當(dāng)天（對照組為體檢當(dāng)天）空腹外周靜脈血5ml進行血常規(guī)檢測；隨后分離得到血清，送交上海吉凱基因化學(xué)技術(shù)有限公司檢測。其中血清C反應(yīng)蛋白（CRP）檢測使用CRP快速檢測儀，試劑盒（批號05560）及檢測儀均購自芬蘭Orion－Diagbostica公司；血清降鈣素原（PCT）檢測使用瑞士羅氏Cobas E602電化學(xué)發(fā)光免疫分析儀；血清IL指標(biāo)檢測采用酶聯(lián)免疫吸附測定法，試劑盒（貨號IL-1α-DLA50、IL-1β-201-LB-005、IL-2-202-IL-010、IL-4-204-IL-010、IL-5-M5000、IL-6-D6050、IL-8-D8000C、IL-10-DY417、IL-12-419-ML-010、IL-17-DY421）購自R&D公司。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用R 3.4.3統(tǒng)計軟件。計量資料用表示，多組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗；計數(shù)資料用率表示，組間比較采用χ2檢驗。血清IL指標(biāo)對病毒、細菌感染的診斷與鑒別診斷重要性排序采用randomForest包的隨機森林算法，分類模型的構(gòu)建采用caret包的logistic回歸算法，分類模型的效能評估采用pROC包的ROC曲線分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 3組對象血常規(guī)指標(biāo)及血清CRP、PCT水平比較3組對象血白細胞計數(shù)、中性粒細胞計數(shù)及血清CRP、PCT水平比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）。與對照組比較，細菌組以上指標(biāo)均明顯升高（均P＜0.05）；病毒組血中性粒細胞計數(shù)、血清CRP水平亦明顯升高（均P＜0.05），且升高幅度小于細菌組（均P＜0.05），見表 1。

表1 3組對象血常規(guī)指標(biāo)及血清CRP、PCT水平比較

2.2 3組對象血清IL指標(biāo)比較 3組對象血清IL指標(biāo)比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）。與對照組比較，細菌組、病毒組血清IL指標(biāo)均明顯升高（均P＜0.05），病毒組均高于細菌組（均P＜0.05），見表 2。

2.3 血清IL指標(biāo)的診斷與鑒別診斷效能 以患兒出現(xiàn)細菌、病毒感染為分類指標(biāo)，采用隨機森林算法對血清IL指標(biāo)診斷與鑒別診斷的重要性進行排序：在病毒、細菌感染的鑒別診斷中，IL-17、IL-1α最為重要；在病毒感染的診斷中，IL-12最為重要；在細菌感染的診斷中，IL-8最為重要；重要性排序前5的變量為IL-17、IL-1α、IL-12、IL-2、IL-6，見圖 1。將這 5 個變量采用logistic回歸算法構(gòu)建分類模型，結(jié)果顯示基于血清IL指標(biāo)的分類模型用于病毒、細菌感染的診斷與鑒別診斷的效能良好，見圖2。

3 討論

呼吸道細菌感染與病毒感染的癥狀類似，兩者的鑒別診斷較為困難，在一定程度上導(dǎo)致了臨床抗生素的濫用和耐藥性的增加[4]。目前臨床上鑒別診斷的金標(biāo)準(zhǔn)為病原學(xué)檢測，但檢測速度較慢。血清學(xué)指標(biāo)檢測有助于快速診斷，包括白細胞計數(shù)、CRP、PCT等指標(biāo)。既往研究表明，CRP、PCT是預(yù)測感染及炎癥的血清標(biāo)志物[5-8]。有研究證實，CRP聯(lián)合PCT診斷膿毒癥的靈敏度為0.80，特異度為0.70[9]。此外有研究表明，在細菌感染中，以上2個指標(biāo)明顯升高；而在病毒感染中的變化較小[9]。本研究對呼吸道細菌、病毒感染患兒血清CRP、PCT水平進行檢測，也發(fā)現(xiàn)呼吸道病毒感染患兒這2個指標(biāo)變化不明顯。因此，尋找呼吸道病毒感染的血清標(biāo)志物很有必要。

IL家族是一組廣泛參與炎癥反應(yīng)調(diào)節(jié)、病原體清除以及感染組織修復(fù)的細胞因子。目前已發(fā)現(xiàn)的IL多達數(shù)十種，依據(jù)功能分為促炎癥因子（IL-1α、IL-6、IL-17等）和炎癥抑制因子（IL-4、IL-10等）[10]。本研究檢測了兒童空腹血清中 IL-1α、IL-1β、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12、IL-17 這 10 種常見的炎癥因子水平，結(jié)果顯示細菌、病毒感染患兒以上10種因子水平均明顯升高，其中病毒感染患兒升高更明顯。隨后筆者采用隨機森林算法對以上10種因子在細菌、病毒感染診斷與鑒別診斷中的重要性進行排序，并選取前5個變量（IL-17、IL-1α、IL-12、IL-2、IL-6）構(gòu)建 logistic 回歸分類模型，并繪制ROC曲線分析其效能。結(jié)果顯示基于血清IL指標(biāo)的分類模型用于病毒、細菌感染的診斷與鑒別診斷的效能良好。

表2 3組對象血清IL指標(biāo)比較（pg/ml）

圖1 血清IL指標(biāo)對細菌、病毒感染的診斷與鑒別診斷的重要性排序

圖2 基于血清IL指標(biāo)的分類模型用于診斷病毒、細菌感染的診斷與鑒別診斷效能的ROC曲線分析

綜上所述，基于血清IL指標(biāo)的分類模型有助于兒童呼吸道病毒、細菌感染的診斷與鑒別診斷。在未來研究中，血清IL指標(biāo)單獨或聯(lián)合CRP、PCT等指標(biāo)，或有助于區(qū)分兒童呼吸道病毒、細菌感染，實現(xiàn)早期診斷。