血清TNF-α、IL-6、CRP、sICAM-1、PCT水平變化在評估兒童重癥肺炎中的應(yīng)用價值

王靜 宋義琴 李文慧 張勝濤

肺炎作為兒童時期特別是嬰幼兒時期最常見的呼吸系統(tǒng)感染性疾病之一，多由細(xì)菌、病毒等病原微生物感染引起。研究顯示，其中有7%～13%為重癥肺炎(severe pneumonia，SP)[1]。SP起病急、病情惡化迅速、病情重、并發(fā)癥多，由于兒童呼吸系統(tǒng)生理及免疫功能發(fā)育尚未成熟，SP除有終末氣道、肺泡、肺間質(zhì)的炎癥表現(xiàn)外，可累及全身多系統(tǒng)和器官，伴發(fā)肺栓塞、呼吸衰竭、急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)、心力衰竭、中毒性腦病、嗜血細(xì)胞綜合征、彌漫性血管內(nèi)凝血(DIC)等，嚴(yán)重威脅患兒的生命健康安全[2-4]，據(jù)報道，兒童SP是5歲以下兒童死因之首，但由于SP早期缺乏明顯的癥狀及體征，因此容易導(dǎo)致診斷延遲而影響預(yù)后[5]。因此，不斷尋找高效、準(zhǔn)確的預(yù)測SP的血清標(biāo)志物，對于積極有效治療SP，改善患兒預(yù)后具有重要的臨床意義。研究顯示，SP的發(fā)生發(fā)展除了與嚴(yán)重的細(xì)菌、病毒感染有關(guān)外，炎性細(xì)胞因子的大量釋放在其病理發(fā)展機制中也占有重要地位[6]。本研究選取我院2017年1月至2019年1月收治的SP患兒，探討腫瘤壞死因子(TNF)-α、白介素(IL)-6、C-反應(yīng)蛋白(CRP)、可溶性細(xì)胞間黏附分子-1(sICAM-1)以及降鈣素原(procalcitonin，PCT)表達(dá)及臨床意義，報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取保定市兒童醫(yī)院2017年1月至2019年1月收治的社區(qū)獲得性肺炎患兒120例，本研究共納入社區(qū)獲得性肺炎患兒120例，其中，男65例，女55例；年齡1～14歲，平均(4.6±1.2)歲。按照《兒童社區(qū)獲得性肺炎管理指南》及中相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)病情的嚴(yán)重程度，分為重癥組(n=52)和輕中度組(n=68)。重癥組中，男30例，女22例；平均年齡(4.4±1.0)歲。輕中度組中男35例，女33例；平均年齡(4.9±1.3)歲。另外選取同期進(jìn)行健康體檢的健康兒童60例納入對照組，排除患有慢性疾病、自身免疫性疾病，近1個月內(nèi)患有感染性疾病，以及近期使用過激素、免疫抑制劑等，其中男32例，女28例；年齡1～13歲，平均(5.1±1.4)歲。3組性別比、年齡等一般資料差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。本研究經(jīng)過本院倫理委員會的批準(zhǔn)，患兒家屬均簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1 納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合2013年中華醫(yī)學(xué)會兒科分會呼吸學(xué)組制定的《兒童社區(qū)獲得性肺炎管理指南(2013 修訂)》中重癥肺炎的診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]；②年齡≤14歲；③無肺結(jié)核、肺膿腫、肺部腫瘤、支氣管肺發(fā)育不良、支氣管哮喘等相關(guān)肺部疾病。

1.2.2 排除標(biāo)準(zhǔn)：①嚴(yán)重心、肝、腦、肝、腎等器官功能不全；②近期有重大手術(shù)、嚴(yán)重創(chuàng)傷者；③合并凝血功能異常、血液系統(tǒng)疾病、自身免疫性疾病、心力衰竭、呼吸衰竭及合并其他系統(tǒng)感染性疾病者等；④近期使用過激素或其他免疫抑制劑者。

1.3 方法 所有患兒按照《兒童社區(qū)獲得性肺炎管理指南(2013修訂)》[7]進(jìn)行規(guī)范化治療。肺炎組患兒于就診當(dāng)天采集空腹外周靜脈血3 ml，對照組于采集體檢當(dāng)日的空腹外周靜脈血，采用3 000 r/min，離心20 min，取上清液待測，置于-20℃保存待測。采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA法)測定TNF-α、IL-6水平(試劑盒由西門子生物工程有限公司提供)，采用電化學(xué)發(fā)光全自動免疫分析儀(美國雅培i2000)及試劑盒測定sICAM-1水平。采用免疫比濁法對血清CRP水平進(jìn)行測定，試劑盒由美國BECKMAN公司提供。PCT采用電化學(xué)發(fā)光法(德國Roche公司PCT 分析儀及配套試劑盒)測定，以上操作均嚴(yán)格按照試劑說明書進(jìn)行。將上述炎性因子的水平與臨床肺部感染評分(CPIS)進(jìn)行相關(guān)性分析。其中，CPIS是一項通過綜合評估患者臨床、影像學(xué)、微生物培養(yǎng)判斷患者病情的評分方法，主要的指標(biāo)包括：患者體溫、白細(xì)胞水平、氣道分泌物、氧合情況、肺部浸潤陰影、細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果等，總分為12 分，評分越高，提示病情越嚴(yán)重[8]。

2 結(jié)果

2.1 肺炎組與對照組TNF-α、IL-6、CRP、sICAM-1及PCT水平比較 肺炎組患者TNF-α、IL-6、CRP、sICAM-1及PCT水平均明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 肺炎組與對照組TNF-α、IL-6、CRP、sICAM-1及PCT水平比較

2.2 重癥肺炎組與輕中度肺炎組TNF-α、IL-6、CRP、sICAM-1、PCT水平及CPIS評分比較 重癥肺炎組患者TNF-α、IL-6、CRP、sICAM-1、PCT水平及CPIS評分均明顯高于輕中度肺炎組(P<0.05)。見表2。

表2 重癥肺炎組與輕中度肺炎組TNF-α、IL-6、CRP、sICAM-1、PCT水平及CPIS評分比較

2.3 CPIS評分與TNF-α、IL-6、CRP、sICAM-1、PCT的相關(guān)性分析 CPIS評分與TNF-α、IL-6、CRP、sICAM-1、PCT均呈正相關(guān)(P<0.05)。見表3，圖1～5。

表3 CPIS評分與TNF-α、IL-6、CRP、sICAM-1、PCT的相關(guān)性分析

圖1 CPIS評分與TNF-α水平相關(guān)性的散點圖 圖2 CPIS評分與IL-6水平相關(guān)性的散點圖 圖3 CPIS評分與CRP水平相關(guān)性的散點圖 圖4 CPIS評分與sICAM-1水平相關(guān)性的散點圖 圖5 CPIS評分與PCT水平相關(guān)性的散點圖

3 討論

兒童SP是以肺部感染為主，伴有呼吸衰竭或其他系統(tǒng)功能受累的臨床綜合征，作為臨床呼吸系統(tǒng)的常見病、多發(fā)病，其起病急，特異性診斷較困難，病情進(jìn)展快且嚴(yán)重，預(yù)后較差[9]。因此，選擇快速、有效、敏感性高、特異性好的標(biāo)志物對于早期診斷兒童SP、準(zhǔn)確判斷病情、評估預(yù)后具有重要的臨床價值。

研究表明，SP的預(yù)后不僅與病原體的毒力、數(shù)量等有關(guān)，也與機體的免疫反應(yīng)狀態(tài)密切相關(guān)[6,8,10]。當(dāng)致病菌及病毒入侵機體后，誘導(dǎo)免疫反應(yīng)，釋放大量的炎性細(xì)胞因子。這些炎性因子的觸發(fā)可進(jìn)一步放大炎性反應(yīng)，引發(fā)炎性的瀑布式級聯(lián)反應(yīng)。當(dāng)機體內(nèi)環(huán)境處于正常時，血清TNF-α 表達(dá)水平較低，作為機體重要的促炎性細(xì)胞因子，當(dāng)其表達(dá)水平顯著升高時，可介導(dǎo)機體內(nèi)炎性反應(yīng)，導(dǎo)致局部臟器組織和系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的免疫損傷。多項研究顯示，IL-6作為促炎因子具有催化以及放大炎性反應(yīng)的作用，可促進(jìn)各種炎性反應(yīng)細(xì)胞的迅速增殖和細(xì)胞毒性淋巴細(xì)胞形成，加重免疫損傷。IL-6的表達(dá)水平可有效反映組織細(xì)胞發(fā)生炎癥損傷的嚴(yán)重程度[11,12]。

PCT是一種臨床常用的早期診斷、鑒別細(xì)菌感染的指標(biāo)之一，在全身感染性疾病的輔助診斷方面，PCT具有敏感性高、特異性高等優(yōu)勢[13]。正常人體內(nèi)PCT水平極低，當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重的細(xì)菌感染時，細(xì)菌毒素大量釋放，各器官在細(xì)菌毒素及多種炎性因子調(diào)節(jié)下均可分泌PCT，導(dǎo)致PCT急劇升高，具有較高的敏感性。此外，PCT的升高不受機體免疫狀態(tài)及環(huán)境的影響，穩(wěn)定性、可信度相對較高。PCT 在多種感染性疾病尤其是肺炎的診斷、判斷病情嚴(yán)重程度中具有較高的臨床應(yīng)用價值，報道顯示，SP兒童血清PCT 水平明顯升高，且與病情嚴(yán)重程度呈明顯的正相關(guān)[14]。CRP是由肝臟產(chǎn)生的一種非特異性急性實相反應(yīng)蛋白。作為一種急性時相蛋白，在機體正常情況下，CRP的含量較低，發(fā)生急性炎癥、細(xì)菌感染、組織損傷時，CRP水平迅速升高，在24～72 h達(dá)峰，當(dāng)感染被有效控制，48 h內(nèi)迅速降低，在臨床上主要用于判斷炎性反應(yīng)及組織損傷的程度以及預(yù)后的評價指標(biāo)，對于指導(dǎo)抗菌藥物使用、選擇停藥時機、評估肺部細(xì)菌感染療效等具有重要價值。

sICAM-1是炎性反應(yīng)的始動因子，主要分布于淋巴細(xì)胞、上皮細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞和白細(xì)胞表面，可通過誘導(dǎo)炎性因子生成、影響宿主對微生物的應(yīng)激反應(yīng)而導(dǎo)致炎癥級聯(lián)反應(yīng)放大，當(dāng)機體出現(xiàn)炎癥時，sICAM-1水平顯著升高。有研究表明，隨著肺炎病情的加重，患兒血清sICAM-1水平呈明顯的上升趨勢[15]。

本研究對我院收治的120例肺炎患兒的TNF-α、IL-6、CRP、sICAM-1、PCT水平進(jìn)行觀察，結(jié)果顯示肺炎組上述指標(biāo)的水平均顯著高于對照組(P<0.05)。重度組患兒血清TNF-α、IL-6、CRP、sICAM-1、PCT水平顯著高于輕中度組(P<0.05)。上述結(jié)果提示，TNF-α、IL-6、CRP、sICAM-1、PCT水平與肺炎的嚴(yán)重程度存在關(guān)聯(lián)，病情越重，上述指標(biāo)水平越高，檢測上述指標(biāo)水平，有助于肺炎的早期診斷和病情嚴(yán)重程度的評估。

CPIS是通過綜合性評估肺部影像學(xué)檢查、臨床癥狀、微生物學(xué)等評估肺炎病情嚴(yán)重程度的臨床常用指標(biāo)。本研究還對CPIS評分與TNF-α、IL-6、CRP、sICAM-1、PCT的相關(guān)性進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，上述指標(biāo)均與CPIS 評分均呈正相關(guān)(P<0.05)，進(jìn)一步提示了上述指標(biāo)與重癥肺炎患兒病情的相關(guān)關(guān)系。

綜上所述，SP患兒TNF-α、IL-6、CRP、sICAM-1、PCT水平較健康及輕中度肺炎患兒升高顯著，與肺部感染嚴(yán)重程度呈正相關(guān)。因此，檢測TNF-α、IL-6、CRP、sICAM-1、PCT水平對于SP患兒的病情判斷、預(yù)后評估、用藥指導(dǎo)等方面具有重要的臨床意義。