CC16等四種標志物對ARDS患兒監測作用的研究

葛榮領，蘆乙濱

（信陽市中心醫院兒科，河南 信陽 464000）

急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome, ARDS）病死率高，及時預警和評估病情，對改善患兒的預后非常關鍵,故臨床上找到相應的監測標志物尤顯迫切。Clara 細胞分泌蛋白16(clara cells secretory protein 16, CC16)、巨噬細胞炎性蛋白 2（macrophage inflammatory protein 2, MIP-2）、細胞間粘附分子 1（intercellular adhesion molecule 1, ICAM-1） 及表面活性蛋白 A(surfactant protein A, SP-A)在ARDS 等疾病的臨床意義，近年來開始受到重視。本研究采用柏林診斷標準[1]納入研究對象，探討CC16 等四種標志物在患兒血清中濃度的變化及可能的臨床應用價值。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選擇 2016 年 5 月-2018 年 5 月我院兒童重癥監護病房（pediatric intensive care unit，PICU） 收入的經機械通氣治療的ARDS 患兒為研究對象。入選標準：⑴年齡：6 月～12 歲。⑵診斷標準參照2012 年柏林標準,原美歐共識會議(American-European Consensus Conference，AECC)標準中急性肺損傷(acute lung injury, ALI) 的概念被摒棄，相當于柏林標準的輕度范疇：急性發作的呼吸困難（1 周內）；肺水腫病因為呼吸衰竭無法用心功能不全或液體過負荷解釋;床旁胸片顯示雙肺斑片狀陰影無法用肺不張或胸腔積液解釋;發病時應用機械通氣且呼氣末正壓（positive expiratory end pressure，PEEP）≥5cmH2O；根據氧合指數（oxygenation index,OI)分為三級,輕度：200mmHg＜OI≤300mmHg;中度：100mmHg＜OI≤200mmHg; 重度：OI≤100mm Hg。排除標準：⑴哮喘、肺囊性纖維化、先天性心臟病、急慢性心功能不全等慢性心肺疾病患兒；⑵先天性遺傳代謝性疾病及免疫功能缺陷者；⑶入院不足72h 死亡、轉院者，或≥1 次撤機失敗者。對照組選入標準 ：⑴年齡：6 月～12 歲；⑵我科門診體檢中心體檢的兒童，近20 天以來體健無呼吸道感染等病史。本研究立項后我院醫學倫理學委員會以經審批,告知家屬并簽立了知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 標本采集 輕度組、重度組均在機械通氣上機前1h 采橈動脈血2ml 待檢；中度組在機械通氣上機前1h、上機后 24h、上機后 72h、撤機前1h（分別記為：-1h、24h、72h、撤機前 1h）四個時間點采橈動脈血3ml，其中1ml 做血氣分析，余下2ml 待檢；對照組兒童在門診體檢中心采靜脈血2ml 待檢。待檢標本靜置 15～30min 后，2500r/min 離心 10~15min 后取上清液置-70℃冰箱保存。

1.2.2 標本檢測 采用酶聯免疫吸附試驗（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA） 的方法分別測定血清中 CC16、MIP-2、ICAM-1、SP-A 的含量。試劑購自武漢博士德生物科技有限公司,嚴格按照說明書進行操作,并避免影響實驗結果的各干擾因素[2]。

1.2.3 呼吸力學指標監測 上機后的ARDS 中度組患兒，在抽血的同時，從呼吸機監測窗讀取動態肺順應性(dynamic compliance, Cydn)、氣道阻力（airway resistance, Raw）、呼吸功 （work of breathing ,WOB）、吸入氧濃度 （fraction of inspired oxygen ,FiO2）等呼吸力學指標，結合血氣分析中的動脈血氧分壓(arterial partial pressure of oxygen, PaO2)，計算OI=PaO2／FiO2；機械通氣患兒應用德國西門子公司Servo-i 型呼吸機。

1.3 統計學方法 以SPSS 20.0 軟件分析處理統計數據,定量數據采用均數±標準差表示（）,多組間比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用LSD-t 檢驗；定性資料比較采用χ2檢驗；定量匯總數據中,兩變量相關性應用Pearson 直線相關分析；采用受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic curve，ROC）分析各標志物對ARDS 的診斷效能,分別分析靈敏性和特異性,計算曲線下面積(area under curve，AUC),找到診斷臨界點；P＜0.05 為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 一般情況比較 共納入ARDS 患兒78 例，分為重度組 20 例,包括男 11 例,女 9 例，年齡 1.8～4.1（2.6±0.3）歲，病因分布：重癥肺炎 50.0%（10 例），感染性休克 25.0%（5 例），多發傷 20.0%（4 例），其它 5.0%（1 例）；中度組 29 例，包括男 19 例，女 10例，年齡 2.0～5.8（3.5±0.4）歲，其中重癥肺炎 51.7%（15 例），感染性休克 24.1%（7 例），多發傷 20.7%（6 例），其它 3.4%（1 例）；輕度組 29 例，包括男 15例，女 14 例，年齡 2.2～5.7（3.3±0.5）歲，其中重癥肺炎 48.3%（14 例），感染性休克 24.1%（7 例），多發傷 20.7%（6 例），其它 6.9%（2 例）；對照組 20 例，男 11 例，女 9 例，年齡 2.7～8.0（4.6±0.4）歲。ARDS組病因分布的比較，以上各組年齡、性別的比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）。

2.2 不同程度 ARDS 患兒血清 CC16、MIP-2、ICAM-1、SP-A 水平的比較 ARDS 各組患兒均取上機前 1h 血樣本進行考察,CC16、MIP-2、ICAM-1、SP-A 水平：在各組間表達具有差異性,重度組高于中度組,中度組高于輕度組，輕度組高于對照組,差異均具有統計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 不同程度 ARDS 患兒血清 CC16、MIP-2、ICAM-1、SP-A 濃度的比較（）

表1 不同程度 ARDS 患兒血清 CC16、MIP-2、ICAM-1、SP-A 濃度的比較（）

注：與對照組比較aP＜0.05；與輕度組比較bP＜0.05；與中度組比較cP＜0.05

組別 例數CC16/μg·L－1 MIP-2/ng·L－1SP-A/μg·L－1對照組輕度組中度組重度組20 29 29 20 F 值P 11.24±2.53 14.64±3.46a 17.48±3.65ab 21.03±2.55abc 33.042 0.006 6.89±1.91 13.86±3.06a 49.55±6.42ab 64.23±8.12abc 334.462 0.001 ICAM-1/ng·L－1 8.12±0.85 34.14±3.07a 58.11±7.71ab 77.74±9.88abc 581.323 0.000 18.91±2.84 40.10±7.08a 74.62±7.99ab 80.66±9.86abc 329.090 0.001

2.3 ARDS 中度組在不同時間點 CC16、MIP-2、ICAM-1、SP-A 水平的比較 CC16 水平：和上機前比較，上機 24h 無明顯變化（P＞0.05）；上機 72h 及撤機前明顯降低；和上機72h 比較，撤機前更低；均 P＜0.05。MIP-2、ICAM-1、SP-A 水平：和上機前比較，上機 24h、上機 72h 變化不明顯（P＞0.05），撤機前分別和前三個時刻比較,均明顯降低（P＜0.05）,見表2。

2.4 ARDS 中度組在不同時間點呼吸力學指標的比較 Cdyn、OI：和上機 24h 比較，上機 72h 明顯升高，撤機前更高，P＜0.05；Raw、WOB：和上機 24h 比較,上機 72h 明顯降低，撤機前更低，P＜0.05,見表2。

2.5 相關性分析結果 在ARDS 輕度組、中度組、重度組，患兒血清 CC16 水平與 MIP-2、ICAM-1、SP-A 水平呈正相關(r =0.721、0.730、0.677，均 P＜0.05)；ARDS 中度組，CC16 與 Cdyn、OI 呈負相關（r= -0.441、-0.515，均 P＜0.05）。

2.6 血清 CC16、MIP-2、ICAM-1、SP-A 對 ARDS的診斷效能的比較 CC16 對ARDS 的診斷效能最高 （診斷臨界點的濃度值為16.64μg/L），ICAM-1、SP-A 的診斷效能次之，MIP-2 的診斷效能居后。見表3、圖1。

表2 ARDS 中度組患兒在不同時間炎癥指標及呼吸力學指標的比較（n=29, ）

表2 ARDS 中度組患兒在不同時間炎癥指標及呼吸力學指標的比較（n=29, ）

注：和-1h 比較 ①P＜0.05；和 24h 比較 ②P＜0.05；和 72h 比較 ③P＜0.05

項目 -1h CC16/μg·L－1 MIP-2 /ng·L－1 ICAM-1/ng·L－1 SP-A/μg·L－1 Cdyn/mL·cmH2O－1 Raw/cmH2O·L－1·S－1 WOB/J·L－1 OI /mmHg 17.48±3.65 49.55±6.42 58.11±7.71 74.62±7.99－－－－24h 72h 17.57±4.15 45.35±6.33 53.71±6.37 70.45±4.88 3.57±0.72 86.32±5.71 3.45±0.20 155.15±5.71 14.71±5.11①②46.26±8.5 54.71±9.05 71.36±5.57 4.77±0.43②64.33±8.10②1.80±0.43②268.33±8.71②撤機前11.22±3.21①②③14.34±5.22①②③32.22±4.23①②③37.36±9.28①②③5.85±0.61②③49.82±7.25②③0.93±0.19②③320.88±9.17②③

表3 CC16、MIP-2、ICAM-1、SP-A 對 ARDS 的診斷效能的比較

圖1 CC16、MIP-2、ICAM-1、SP-A 對 ARDS 診斷效能 ROC 曲線

3 討論

ARDS 患者病死率可高達40%[3]，即使給予機械通氣支持，常常也需要應用很高的氣道正壓，且治療效果不顯著[4]，故此對ARDS 的盡早確診以及對病情變化的正確評估尤為重要,目前的診斷標準仍需結合一些客觀指標綜合判斷, 因此尋找標識ARDS 肺損傷及其嚴重程度的生物標志物具有重要意義。參考國內外文獻, 我們從炎癥介質標志（MIP-2、ICAM-1）、肺組織損傷標志(CCl6)和血肺屏障Ⅱ型肺泡上皮損傷標志（SP-A）三方面選擇了四種標記物進行研究。

對ARDS 發病機制的一個重要認知是炎癥介質過度表達，而抗炎介質相對不足，即促炎介質與抗炎介質平衡失調是其重要的病理生理過程。MIP-2、ICAM-1 在機體的炎癥反應、免疫反應等方面都具有重要作用[5,6]，急性肺損傷時，ICAM-1 可通過中性粒細胞趨化、巨噬細胞募集對肺血管內皮細胞直接造成免疫損傷,并誘導產生MIP-2、TNF-α 等炎性因子, 呼吸道內滴注ICAM-1 可造成肺損傷及加重肺內IgG 免疫復合物沉積。很多研究將ICAM-1、MIP-2 作為 ALI/ARDS 監測的標志物，對判斷病情、估計預后有重要意義[7,8]，本研究發現，ICAM-1、MIP-2 在 ARDS 重度組高于中度組，中度組高于輕度組,輕度組高于健康對照組,說明ICAM-1、MIP-2 作為炎性因子，全程參與了ARDS 的病理過程，其濃度越高，預示病情越嚴重；在ARDS中度組，和上機前比較，上機24h、上機72h 變化不明顯，到撤機前才有所降低，提示隨著病情的好轉ICAM-1、MIP-2 血清水平雖能逐漸恢復，但不是太敏感。

SP-A 主要由Ⅱ型肺泡上皮細胞和細支氣管非纖毛上皮細胞分泌,是表面活性蛋白中最重要的含量最豐富的一種親水性糖蛋白成分, 其信號豐富,可以和二軟脂酰卵磷脂結合形成肺表面活性物質（pulmonary surfactant，PS），PS 可以降低肺泡表面張力，減少肺泡萎縮，維持肺泡上皮細胞形態的完整性及調節炎癥反應和免疫功能[9]，在ARDS 發病機制中意義重大[10]。此外有研究發現,監測ARDS患者療程中SP-A 變化水平，發現其較胸部X 線改變更早，故SPA 可用于肺部疾患療效的監測。本研究發現，SP-A 水平與ARDS 的嚴重程度有關，隨著嚴重程度的升級而升高,其水平的變化對病情的判斷和預警具有重要的臨床意義, 但是和MIP-2、ICAM-1 標志一樣，隨著病情的好轉SP-A 雖能逐漸恢復，但也是不太敏感。

CC16 主要由細支氣管、終末細支氣管及呼吸性細支氣管粘膜上Clara 細胞分泌，是重要的內源性抗炎因子，在氣道損傷修復、抗炎及抗纖維化等病理生理過程中發揮重要作用[11-13]。可抑制細胞膜磷脂酶A2 活性，減少花生四烯酸釋放，抑制脂類介質的產生及中性粒細胞趨化性,抑制單核巨噬細胞合成MIP、TNF-α 等多種炎性因子[14],從而表現出較好的抗炎作用。由于其分子量僅為16000，極易透過肺血屏障，PM2.5 顆粒吸入、香煙暴露及深度潛水等引起的缺氧及氣道損傷[15,16]，均能使血清CCl6 升高，具有極強敏感度，被認為是肺組織損傷及血肺屏障改變的關鍵標志物[17,18]。本研究發現，血清CC16 水平在ARDS 重度組高于中度組，中度組高于輕度組，輕度組高于對照組，說明CC16 參與了ARDS 發生發展的全過程,其水平與ARDS 的嚴重程度有關，隨著病情程度的加重而升高。升高的原因是因為正常情況下，CC16 在肺泡表面的濃度是血液中的10000 倍，ARDS 導致的彌漫性肺上皮細胞損傷及血肺屏障通透性增加,可導致小分子量的CC16 大量擴散進入外周血循環，CC16 與MIP-2、ICAM-1、SP-A 等指標具有較好的相關性，將這四種標志物進行比較發現，CC16 對ARDS 的診斷敏感度稍高于 MIP-2、ICAM-1、SP-A，但是特異度最強，優勢尤為明顯，同時ROC 曲線下面積CC16高于 MIP-2、ICAM-1、SP-A, 說明 CC16 對 ARDS的診斷效能優于 MIP-2、ICAM-1、SP-A。

機械通氣時,臨床上常監測的呼吸力學指標主要包括 Cdyn、Raw、OI、WOB 等,Cdyn、Raw 和 WOB可直接反應肺通氣功能的效能狀態,評估機械通氣的治療效果及肺部病情的恢復情況, 一般而言Cdyn 值越大，Raw 值越小，則 WOB 越低，肺通氣效能越高。肺順應性降低致進行性呼吸困難，氧合指數降低致難以糾正的低氧血癥,是ARDS 重要的病理生理特征，且OI 也是ARDS 柏林診斷標準用來分級的指標，所以我們也將OI 作為重要觀察目標之一。本研究的 ARDS 中度組，Cdyn、OI：和上機24h 比較，上機72h 明顯升高，撤機前更高，Raw、WOB：和上機24h 比較，上機72h 明顯降低，撤機前更低，提示隨著治療時間的延長，病情逐漸好轉,而 CC16 與 Cdyn、OI 有很好的相關性, 說明 CC16在預測ARDS 病情進展、評價治療效果方面也具有較高的臨床意義。

綜上所述, 血清 CC16、MIP-2、ICAM-1、SP-A水平均與ARDS 患兒的疾病嚴重程度和病程相關，但CC16 作為標志物對ARDS 的診斷效能及對病情的評估更有意義。