重癥肺炎患者血清APC、IL-18的表達及其與臨床預后的相關性

王娜 陳宇強 張琳 翟莉 徐聞

重癥肺炎可累及多個器官，病死風險高，預后差[1]。研究指出，重癥肺炎病死率高達30%～50%[2]。臨床肺部感染評分(Clinical pulmonary infection score，CPIS)是評估重癥肺炎病情程度和預后的常用方法，也可作為預測患者調整或停止抗生素用藥的評分系統，指導患者后續治療[3]。但CPIS的評估環節復雜繁瑣、人為主觀因素影響大等，存在一定的局限性[4]。因此，仍需積極探尋與重癥肺炎患者臨床預后相關的指標。血清活化蛋白C(Activated protein C，APC)可調控炎癥因子、細胞因子等釋放，在炎癥疾病中表達異常[5]。白介素(Interleukin，IL)-18具有抗微生物感染、抗腫瘤免疫等作用，在重癥感染的病理過程中發揮關鍵性作用[6]。基于此，本研究重點分析APC、IL-18與重癥肺炎患者臨床預后的相關性。

資料與方法

一、研究對象

研究實施已獲得醫院倫理委員會的批準同意(WJZD2017233)。選取武警北京總隊醫院2018年1月-2021年1月收治的80例重癥肺炎患者作為觀察組，并同期選取醫院收治的80例非重癥肺炎患者作為對照組，全部患者及家屬對研究知情，且簽署同意書。納入標準：①重癥肺炎符合《內科學》[7]中相關診斷標準；②經血液檢查、影像學檢查等確診；③患者意識水平正常，可配合研究。排除標準：①合并其他感染性疾病者；②伴有血液系統疾病者；③合并惡性腫瘤者；④呼吸衰竭難以控制者；⑤近1個月內應用免疫抑制劑、糖皮質激素等藥物治療者；⑥伴有肝、腎等臟器功能不全者；⑦合并凝血功能障礙、活動性出血等患者。觀察組中男45例，女35例；年齡49～72歲，平均年齡(63.41±4.20)歲；BMI：17.90～23.50kg/m2，中位BMI 21.30(20.60，22.05)kg/m2；體溫35.60℃～39.70℃，平均體溫(37.75±1.00)℃。統計學比較兩組一般資料(P>0.05)，有可比性。

二、研究方法

1 重癥肺炎患者的臨床預后評估及分組方法

全部患者均接受相應治療，并進行為期28d的隨訪，記錄患者隨訪期間的生存情況，以病死作為評估臨床預后的標準。于隨訪結束時，將病死的患者納入病死組，剩余患者納入存活組。

2 基線資料調查方法

由研究人員自制一般資料問卷，調查、記錄患者一般資料，內容包括：(1)性別(男，女)；(2)年齡；(3)吸煙史：吸煙指數≥400，吸煙指數=每天吸煙支數×吸煙年數；(4)飲酒史：飲酒時間>5年，每日飲酒量：男性≥40g，女性≥20g；(5)BMI：BMI=體重(kg)÷身高2(m2)；(6)合并高血壓：參照指南進行判定[8]；(7)合并糖尿病：參照指南進行判定[9]；(8)體溫；(9)CPIS[10]：共包括體溫、白細胞計數、分泌物、氣體交換指數、X胸片浸潤影及氣管吸取物培養等6個條目，采用0～2分計分制，總分12分，分值越高肺部感染越重；(10)機械通氣。

3 實驗室指標檢測方法

全部患者均于治療前采集空腹靜脈血6mL，分為3支試管(使用抗凝管置備血漿，并進行混合、靜置等相應處理)。(1)血常規：取1支試管，使經離心機進行離心處理(3000r/min，10min，15cm)，離心后使用日本希森美康XS-800i血細胞分析儀測定血紅蛋白(Hemoglobin，Hb)、白細胞計數(White blood cell，WBC)、紅細胞計數(Red blood cell count，RBC)及血小板(Blood platelet，PLT)。正常值范圍：Hb：男性120～160 g/L，女性110～150g/L。RBC：男性(4.0～5.5)×1012/L，女性(3.5～5.0)×1012/L。WBC：成人(4.0～10.0)×109/L。PLT：(100～300)×109/L。(2)空腹血糖(Fasting blood-glucose，FBG)：取1支試管，經離心機進行離心處理(3000r/min，10min，15cm)，離心完畢后取血漿待檢。使用成都斯馬特科技有限公司的SD1全自動干式生化分析儀測量患者FBG水平。(3)血清APC、IL-18和降鈣素原(Procalcitonin，PCT)：取1支試管，經離心機進行離心處理(3000r/min，12min，15cm)，離心后取血清待檢。使用美國Thermo K3(30000)全自動多功能酶標儀測定APC水平；使用上海紀寧生物的試劑盒，采用酶聯免疫吸附試驗法測定IL-18、PCT水平。

三、統計學方法

結 果

一、血清APC、IL-18在重癥肺炎患者中的表達情況

觀察組的血清APC水平低于對照組，且IL-18水平高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)(見表1)。

表1 血清APC、IL-18在重癥肺炎患者中的表達情況

二、重癥肺炎患者的預后情況

本研究納入的80例重癥肺炎患者中，經28d的隨訪，有25例患者病死，病死率為31.25%(25/80)。全部患者生存時間1～28d，中位生存時間28.00(21.25，28.00)d。整體生存函數(見圖1)。

圖1 重癥肺炎患者整體生存時間

三、不同預后情況的重癥肺炎患者基線資料、實驗室指標比較

病死組的機械通氣占比高于存活組，CPIS、IL-18、PCT水平均高于存活組，APC水平低于存活組，差異有統計學意義(P<0.05)(見表2)。

表2 不同預后情況的重癥肺炎患者基線資料、實驗室指標比較

四、各指標與重癥肺炎患者臨床預后的COX回歸分析

以重癥肺炎患者臨床預后作為因變量(1=病死，0=存活，將上述結果有差異的指標作為自變量[機械通氣(1=有，0=無)，CPIS、APC、IL-18、PCT均為計量資料]，建立COX回歸分析結果顯示，機械通氣、CPIS、血清IL-18、APC和PCT水平與重癥肺炎患者臨床預后有關(P<0.05)(見表3)。

表3 各指標與重癥肺炎患者臨床預后的COX回歸分析結果

五、血清APC、IL-18對重癥肺炎患者臨床預后的預測效能

以重癥肺炎患者臨床預后作為因變量(1=病死，0=存活)，將血清APC、IL-18作為檢驗變量，繪制ROC曲線圖顯示，單獨及聯合預測重癥肺炎患者臨床預后的AUC分別為0.761、0.754、0.873，均有一定預測價值，且以聯合預測的價值最好(見表4，圖2)。

表4 血清APC、IL-18對重癥肺炎患者臨床預后的預測效能

圖2 血清APC、IL-18預測重癥肺炎患者臨床預后的ROC曲線

六、血清APC、IL-18預測重癥肺炎患者臨床預后的劑量反應關系

以血清APC、IL-18最佳截斷值26.16(pmol/L)、18.74(ng/L)為參考值，采用樣條函數與Logistics回歸相結合的限制性立方樣條法分析血清APC、IL-18與重癥肺炎患者臨床預后的劑量反應關系。(如圖3圖4)所示，橫坐標為血清APC、IL-18連續變化，縱坐標為相對應的預測值(OR)，由圖可見，血清APC、IL-18連續變化與重癥肺炎患者臨床預后的關聯強度成線性劑量反應關系(P<0.05)；血清APC與重癥肺炎患者臨床預后呈顯著負相關，血清IL-18與重癥肺炎患者臨床預后呈顯著正相關，當血清APC<26.16(pmol/L)、IL-18>18.74(ng/L)時，重癥肺炎患者臨床預后風險隨血清APC水平降低、IL-18水平升高而升高。

圖3 血清APC與重癥肺炎患者臨床預后的劑量反應關系

圖4 血清IL-18與重癥肺炎患者臨床預后的劑量反應關系

討 論

重癥肺炎常伴有多種并發癥，極易引起呼吸系統、循環系統等多臟器功能衰竭，導致患者病死，雖近年來，臨床對于重癥肺炎的治療已獲得較大進步，但重癥肺炎的發病率和病死率仍居高不下[11]。梁歡等[12]研究表明，重癥肺炎患者的28d病死率約為38.32%。而本研究結果顯示，80例重癥肺炎患者28d病死率為31.25%，與上述研究相近，表明重癥肺炎患者的預后較差，早期預估患者預后尤為重要。CPIS是結合臨床表現、影像學特征等方面的綜合性評分，對診斷、治療和評估肺炎患者有一定的意義，可協助評估肺部感染情況，指導合理使用抗生素治療[13]。但有研究指出，CPIS評分中的胸部X線表現無法區分急性肺損傷或外傷引起的肺部浸潤，且該評分中的多個變量可能存在過度診斷，準確性和特異度欠佳，不利于對患者病情和預后的準確判斷[14]。此外，另有研究表明，機械通氣是重癥肺炎患者病死的獨立預測因子，分析原因可能與治療過程中的多種侵入性操作及大量應用抗生素治療等有關[15]。PCT在判斷重癥肺炎病情和預后評估中的價值已得到臨床共識，故本研究并未作重點和詳細分析。可見，選擇合適的指標判斷重癥肺炎患者病情和預估預后，不僅有助于降低患者病死風險，還可為后續治療提供新的思路與方向。

重癥肺炎可由不同病原菌感染引發，患者機體常存在炎癥因子過度表達情況，進而導致促炎介質和抗炎介質發生失衡，過度激活肺部炎癥反應或造成機體出現免疫功能過度抑制情況，是重癥肺炎發病及發展的主要原因[16]。血清APC是一種由12個氨基酸構成的活性多肽，可由各種因素刺激蛋白C形成，在細胞內信號傳遞、活化內皮細胞屏障及抑制炎癥細胞浸潤等過程中發揮重要作用[17]。相關研究也指出，類風濕性關節炎患者中可見APC出現明顯的表達失調，其可能在類風濕性關節炎的炎癥過程中發揮一定的作用[18]。IL-18是一種前炎性細胞因子，可誘導腫瘤壞死因子-α(Tumor necrosis factor-α，TNF-α)、IL-6等多種細胞因子的合成與分泌，可參與炎癥反應、免疫應答等過程中，與多種炎性反應性疾病、免疫性疾病的發生和發展密切相關[19]。而本研究結果發現，血清APC、IL-18在重癥肺炎患者中呈異常表達，當血清APC水平降低和(或)IL-18水平升高時，或可能提示患者病情加重。而本研究經進一步的分析結果發現，血清APC水平在重癥肺炎病死患者中明顯降低，IL-18水平明顯升高，且建立Logistics分析結果也表明，血清APC和IL-18水平與重癥肺炎患者臨床預后有關，證實了血清APC、IL-18與重癥肺炎患者的臨床預后存在相關性。究其原因可能為：血清APC可抑制核因子-κB(Nuclear factor-kappa B，NF-κB)基因的表達，減少黏附分子的表達，且可調節血管內皮細胞穩定性，抑制血管通透性升高，從而減輕炎癥反應[20]。并且，APC可促進p38促分裂原活化的蛋白激酶磷酸化，激活p38促分裂原活化的蛋白激酶途徑，促使單核細胞合成、釋放IL-10，而IL-10可抑制多種炎癥細胞因子的產生，從而進一步抑制炎癥反應[21]。因此，由上述內容可知，當血清APC水平降低時，APC對于重癥肺炎患者機體內炎癥反應的抑制作用減弱，病情極易進一步進展，病死風險增加，影響預后。高水平的IL-18可促進大量的TNF-α產生，進而引起或加重局部炎癥反應和器官損害，促使重癥肺炎患者機體多系統受損，進一步提高患者病死風險，不利于預后[22]。

最后，本研究通過繪制ROC曲線圖顯示，血清APC、IL-18對重癥肺炎患者臨床預后的預測價值良好，且以聯合預測的價值最好，表明未來或可通過檢測血清APC、IL-18水平預測重癥肺炎患者的臨床預后風險。并且，未來也可將血清APC、IL-18作為重癥肺炎患者的治療靶點之一，通過抗炎、補充APC等措施，改善重癥肺炎患者的臨床預后，降低病死率。在本研究最后還發現，血清APC、IL-18與重癥肺炎患者臨床預后呈線性劑量反應關系，表明不同水平血清APC、IL-18均有對應的患者病死風險，也進一步證實血清APC、IL-18與重癥肺炎患者臨床預后有關。未來可以血清APC、IL-18閾值為標準，并及時實施治療措施，促進患者良性預后。

綜上所述，血清APC、IL-18與重癥肺炎患者臨床預后具有相關性，二者與重癥肺炎患者臨床預后存在線性劑量反應關系，聯合檢測血清APC、IL-18可預測患者預后風險。