兒童重癥支原體肺炎患者血清IL-2 IL-10 IFN-γ表達情況及意義

張義堂 王中曉 張偉東 呂亞洲 李 哲 李 爽 石 巖 徐榮燕 徐會民

重癥支原體肺炎可誘發呼吸、循環系統等多臟器功能衰竭，是造成重癥監護病房患者死亡的重要原因之一。細胞因子所介導的炎癥反應及免疫紊亂與肺炎發病密切相關。肺部遭受病原微生物侵襲時，白細胞介素-2(interleukin-2，IL-2)、干擾素-γ(interferon-γ，IFN-γ)等促炎因子釋放過多，白細胞介素-10(interleukin-10，IL-10)等抑炎因子早期代償性表達增多，影響促炎及抑炎反應平衡，且隨局部侵犯程度的加重，以上各因子濃度可能發生明顯改變。故推測以上促炎及抑炎因子表達變化可能與肺炎病程進展及預后有關。為探討重癥肺炎患兒IL-2、IL-6、IL-10、TNF-α、IFN-γ表達及其對預后的預測效能，現對72例重癥肺炎患兒、72例普通肺炎患兒及50例正常兒童血清上述因子水平進行比較，以期為重癥肺炎防治提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年1月至2019年6月河南省南陽市中心醫院收治的重癥支原體肺炎患兒72例作為重癥組。入組標準：年齡1～12歲，滿足《實用兒科學》中肺炎支原體肺炎診斷標準。同時存在以下1項及以上：體溫超過38.5℃，全身中毒癥狀嚴重；壞死性肺炎改變；合并閉塞性支氣管炎；合并全身炎癥反應綜合征；呼吸系統功能受累(嬰兒呼吸節律>70次/分，3歲以上患兒呼吸節律>50次/分)或伴其他系統功能障礙；肺實變(≥2/3肺葉受累)，伴大量胸腔積液；起病急、肺大部分實變、對單一大環內酯類抗生素治療1周反應差。

按1∶1比例選擇同期收治的非重癥肺炎72例作為普通組。入組標準：年齡1～12歲，滿足《實用兒科學》中肺炎支原體肺炎診斷標準，非重癥病例。選擇同期來醫院體檢的50例正常健康兒童作為對照組，經體檢無肺炎支原體或細菌感染，年齡1～12歲。3組研究對象的排除標準：合并消化、神經、泌尿或心血管系統感染性疾病；先天性凝血功能異常；原發性呼吸衰竭或心力衰竭；肺結核、肺腫瘤或肺栓塞者；合并自身免疫性疾病；入組前服用激素類藥物或其他免疫抑制劑者；有手術史；臨床資料不全。3組研究對象性別、年齡、體質量等資料對比，差異無統計學意義(

P

>0.05)，見表1。

表1 3組研究對象臨床資料比較

1.2 方法 3組研究對象均于入院當天采集空腹肘靜脈血2 mL，重癥組于入院時、第3天、1周采集靜脈血2 mL，3 000 r/min離心10 min后留取血清，低溫保存待測。采用酶聯免疫吸附試驗測定血清IL-2、IL-10、IFN-γ水平，試劑盒購自深圳晶美生物工程有限公司，儀器為美國Bio-Tek公司ELX88型酶標儀，均嚴格按照試劑使用說明操作。

1.3 肺部感染嚴重程度評價 入院時重癥組、普通組均參照臨床肺部感染評分(clinical pulmonary infection score，CPIS)評估患兒肺部感染嚴重程度，內容包括體溫(12 h平均值)、白細胞計數、氣管分泌物(24 h吸出物性狀及量)、X線胸片(浸潤情況)、氣體交換指數、氣管吸出物或痰培養等6個方面，每項0～2分，總分0～12分，超過6分視為病死風險較高。

1.4 近期預后評估 重癥肺炎患兒入院后均參照兒童社區獲得性肺炎管理指南給予對癥治療，依據藥敏試驗選擇敏感性抗生素，聯合甲強龍、孟魯司特鈉治療。重癥肺炎患兒按治療4周近期治療轉歸情況進行分組，按文獻[8]中分級標準，將顯效(癥狀、體征恢復正常，實驗室指標恢復正常及病原學檢查陰性)、有效(癥狀、體征明顯好轉，實驗室指標趨向正常)作為好轉組，無效(癥狀及體征無任何變化)分為無效組。

2 結果

2.1 3組研究對象血清IL-2、IL-10、IFN-γ水平比較 重癥組、普通組患兒入院時血IL-2、IFN-γ水平高于對照組，IL-10水平低于對照組；重癥組IL-2、IFN-γ水平高于普通組，IL-10水平低于普通組，差異均有統計學意義(

P

<0.05)。見表2。

表2 3組研究對象入院時血清IL-2、IL-10、IFN-γ水平比較

2.2 CPIS評分比較 重癥組入院時CPIS評分為(6.78±1.45)分，高于普通組的(4.26±1.15)分，差異有統計學意義(

t

=11.554，

P

<0.001)。2.3 不同近期療效重癥肺炎患兒血清IL-2、IL-10、IFN-γ水平比較 治療4周，重癥組顯效15例、有效50例作為好轉組，其余7例無效(或惡化、死亡)，作為無效組。入院3天、1周好轉組、無效組IL-2、IFN-γ均較同組入院時降低，IL-10較同組入院時上升，存在時間效應(

P

<0.05)；好轉組入院不同時間IL-2、IFN-γ均低于無效組，存在分組和交互效應(

P

<0.05)，IL-10高于無效組，存在分組和交互效應(

P

<0.05)。見表3。

表3 不同近期預后重癥肺炎患兒不同時間血清IL-2、IL-10、IFN-γ水平比較

2.4 重癥肺炎入院時血清IL-2、IL-10、IFN-γ水平預測近期預后的價值分析 ROC分析顯示：IL-2預測重癥肺炎近期預后效能最高，約登指數最大時對應cut-off為51.33 pg/mL，曲線下面積(area under curve，AUC)為0.818，預測敏感度、特異性分別為100.00%、66.15%；其次為IL-10，約登指數最大時對應cut-off為12.89 pg/mL，AUC為0.808，預測敏感度、特異性分別為71.43%、86.15%，見表4、圖1。

表4 重癥肺炎入院時血清IL-2、IL-10、IFN-γ水平預測近期預后的價值

圖1 重癥肺炎入院時血清IL-2、IL-10、IFN-γ水平預測近期預后的價值

2.5 重癥肺炎血清IL-2、IL-10、IFN-γ水平與CPIS評分的Pearson相關性分析 IL-2、IFN-γ均與CPIS評分呈正相關(

r

=0.573、0.414，

P

<0.05)，IL-10與CPIS評分呈負相關(

r

=-0.505，

P

<0.05)。見圖2～4。

圖2 重癥肺炎患者血清IL-2水平與CPIS評分Pearson相關性分析

圖3 重癥肺炎患者血清IL-10水平與CPIS評分Pearson相關性分析

圖4 重癥肺炎患者血清IFN-γ水平與CPIS評分Pearson相關性分析

3 討論

重癥支原體肺炎屬呼吸系統危重癥。調查顯示，我國每年約有250萬兒童死于重癥支原體肺炎。炎癥瀑布效應及過度免疫防御與重癥支原體肺炎發生密切相關。IL-2為輔助性T淋巴細胞1分泌的細胞分子，可誘導B細胞、T細胞增殖分化，與效應細胞膜IL-2受體結合發揮作用。肺炎支原體感染時，效應細胞IL-2受體競爭性與IL-2結合，抑制T淋巴細胞1依賴性增殖，降低機體自分泌效應。本研究中，重癥組、普通組患兒血IL-2高于對照組正常健康兒童，重癥組IL-2高于普通組，重癥組中好轉病例低于無效病例，提示IL-2參與重癥肺炎發病，且與患兒病情轉歸有一定聯系。考慮與重癥支原體肺炎感染肺炎支原體后輔助性T淋巴細胞1占優勢，誘導大量促炎因子釋放，導致肺泡巨噬細胞、中性粒細胞激活，穿透毛細血管壁，募集至病原菌侵犯處，增加局部組織炎癥反應，導致病情進展，影響疾病轉歸。

IL-10可抑制單核巨噬細胞活化，維持機體免疫平衡，避免IFN-γ等促炎因子釋放，抑制機體炎癥反應。本研究發現，重癥組、普通組兒童外周血IL-10水平均低于對照組正常健康兒童，且重癥組IL-10較普通組更低，重癥組中無效病例IL-10較好轉病例低，這與陳敏等研究結論相似，提示IL-10作為機體重要的免疫調節因子，可能參與肺炎發病及病情進展。考慮IL-10作為抗炎因子主要通過抑制IL-2、IFN-γ等促炎因子表達，誘導免疫耐受，減輕炎癥或過免疫反應所介導嗜酸性細胞氣道炎癥反應，抑制支原體肺炎病情進展；而IL-10表達減少，抗炎作用減弱，加重氣道炎癥反應及機體免疫調節紊亂，造成支原體肺炎發生及進展。IFN-γ為調控機體免疫的關鍵重要細胞因子，可抑制輔助性T淋巴細胞2類抑炎細胞因子釋放。研究證實，IFN-γ異常上調，可激活單核-巨噬細胞功能，促進IL-2分泌增多，導致免疫調節紊亂。本研究發現，重癥組、普通組患兒血清IFN-γ水平高于對照組正常健康兒童，且重癥組IFN-γ高于普通組，好轉組IFN-γ低于無效組，這與荊小袁等研究結論相符，提示IFN-γ不僅參與重癥支原體肺炎發病過程，且可預測患兒近期轉歸情況。考慮機制可能為：IFN-γ作為強促炎因子可促進單核-巨噬細胞活化，加重肺炎支原體感染所誘導炎癥損傷過程。好轉組隨病情改善IL-2、IFN-γ等水平降低，IL-10水平上升，上述因子水平可大體反映重癥支原體肺炎患兒疾病轉歸。進一步ROC分析發現，以上3個細胞因子預測重癥支原體肺炎患兒近期不良預后均有較高的價值，其中IL-2、IL-10價值更高。此外，本研究還發現，IL-2、IFN-γ等促炎因子均與CPIS評分呈正相關，抑炎因子IL-10與CPIS評分呈負相關，進一步提示以上細胞因子參與支原體肺炎病情進展，與病情嚴重程度密切相關。

綜上，重癥支原體肺炎患兒血清IL-2、IFN-γ等促炎因子表達上升，抑炎因子IL-10表達降低，且隨病情改善，以上促炎因子水平降低，抑炎因子上升，均可能參與支原體肺炎發病及病情進展過程，且與患兒病情轉歸密切相關。