ADAM-33對發熱的AECOPD患者分層治療的指導價值分析*

謝栩碩,卓 超,溫煥連,張 浩,梁增偉,楊 玲,朱漢平

廣州醫科大學附屬第一醫院:1.感染內科;2.中醫科,廣東廣州 510120

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是臨床常見呼吸系統疾病,以氣流持續受限為主要特征,癥狀多見咳嗽、咳痰、呼吸困難等[1]。COPD急性加重期(AECOPD)患者呼吸道癥狀出現急性加重,肺功能下降加劇,其誘發因素包括感染性因素和非感染性因素,其中細菌感染為最主要誘因,而細菌感染患者多伴有明顯的發熱癥狀[2]。因此,對于發熱的AECOPD患者抗感染治療至關重要。銅綠假單胞菌是AECOPD患者檢出率較高的細菌之一,不僅有較高的耐藥率,還會導致肺功能持續降低,嚴重影響患者預后[3]。《慢性阻塞性肺疾病急性加重抗感染治療中國專家共識》[4]指出,臨床需根據銅綠假單胞菌感染風險制訂個體化抗感染方案,若患者存在銅綠假單胞菌感染風險則需口服左氧氟沙星或環丙沙星,靜脈用藥可選擇β-內酰胺類或聯合左氧氟沙星,而無銅綠假單胞菌感染風險的單純COPD可選擇口服大環內酯類、一代或二代頭孢菌素,復雜COPD選用阿莫西林/克拉維酸。由此可見,及早判斷患者銅綠假單胞菌感染風險對抗感染治療具有積極意義。

氣道炎癥、氣道重塑在COPD病情進展中具有重要作用。解整合素-金屬蛋白酶33(ADAM-33)主要表達于肺組織的成纖維細胞、血管內皮細胞、支氣管上皮細胞、平滑肌細胞及間質細胞,與氣道炎癥、氣道重塑等病理過程密切相關[5-7]。既往關于ADAM-33的研究主要集中在哮喘的易感性及病情程度變化方面,包括成年患者及小兒[8-10],但隨著研究的不斷進展,有學者發現,ADAM-33基因多態性與COPD的發病及其肺功能下降密切相關[11-12],但是否可通過血清ADAM-33水平變化判斷發熱的AECOPD患者銅綠假單胞菌感染風險尚未可知。本研究以本院出現發熱的AECOPD患者為研究對象,測定其血清ADAM-33水平,評估患者銅綠假單胞菌感染風險,旨在為臨床分層治療提供指導。現將具體結果報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2020年1月至2022年4月本院收治的伴發熱(體溫≥37.3 ℃)AECOPD患者98例為觀察組,同期不伴發熱的AECOPD患者49例為對照組。納入標準:(1)符合COPD診斷標準[13];(2)出現咳嗽、咳痰、呼吸困難等癥狀加重或痰量增加或咯黃痰等急性加重表現。排除標準:(1)合并支氣管哮喘、活動性肺疾病、肺間質性疾病等其他嚴重呼吸系統疾病;(2)血液系統疾病;(3)惡性腫瘤;(4)合并其他感染性疾病;(5)肺部手術史。觀察組男58例,女40例,年齡48～72歲,平均(58.77±4.84)歲;體重指數17～30 kg/m2,平均(24.13±2.53)kg/m2。對照組男30例,女19例,年齡46～75歲,平均(57.96±5.01)歲;體重指數17～30 kg/m2,平均(24.32±2.29)kg/m2。兩組一般資料比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。本研究經本院醫學倫理委員會批準(審批號:K20191218218)。所有患者或家屬對本研究方案知情,并自愿簽署同意書。

1.2方法

1.2.1治療方法 于兩組患者入院后給予氧療,必要時進行機械通氣,給予短效支氣管舒張劑解痙,祛痰補液,參照相關指南給予糖皮質激素、抗菌藥物治療。

1.2.2檢測方法 于兩組入院時,采集3 mL靜脈血,3 000 r/min離心10 min,離心半徑設置為8 cm,分離取上層血清。采用Victor-TM1420型時間分辨熒光檢測儀測定ADAM-33水平(芬蘭Perkin Elmer公司),實驗過程嚴格按照試劑盒說明書操作。參照標準曲線采用Lifecycle3.0軟件計算ADAM-33水平。

1.2.3病原菌鑒定 觀察組患者在入院當天用生理鹽水清理3次口腔,然后囑患者深咳嗽,咳出氣道深部痰液,置于一次性無菌痰液收集器內,送檢。由實驗室人員進行痰涂片,顯微鏡下鱗狀上皮細胞<10個/視野、白細胞>25個/視野為痰液標本合格。將合格痰液標本接種于MH瓊脂培養基中,在HF90的CO2培養箱培養24～48 h,取優勢菌落,采用梅里埃VITEK-2 Compact全自動細菌鑒定系統進行菌種鑒定分析,以銅綠假單胞菌ATCC27853為質控菌株。所有患者均進行3次痰液培養,均為同一菌種則可判斷為致病菌。操作步驟參照《全國臨床檢驗操作規程(第4版)》[14]相關要求進行。瓊脂培養基由杭州濱和微生物試劑有限公司,培養箱由上海力申科學儀器有限公司提供,梅里埃VITEK-2 Compact全自動細菌鑒定儀由法國生物梅里埃公司提供。

1.3觀察指標 (1)比較兩組血清ADAM-33水平。(2)比較觀察組是否發生銅綠假單胞菌感染患者的資料。(3)分析觀察組銅綠假單胞菌感染的影響因素。(4)分析血清ADAM-33水平評估銅綠假單胞菌感染的價值。

2 結 果

2.1觀察組與對照組血清ADAM-33水平比較 觀察組血清ADAM-33水平(60.27±8.46)ng/L高于對照組(25.06±7.18)ng/L,差異有統計學意義(t=24.972,P<0.001)。

2.2觀察組中是否發生銅綠假單胞菌感染患者的資料比較 觀察組98例經病原菌培養發現銅綠假單胞菌感染19例,占比為19.39%(19/98)。是否發生銅綠假單胞菌感染患者性別,年齡,體重指數,以及吸煙,飲酒,合并高血壓、糖尿病、冠心病、高脂血癥、腦血管疾病比例比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。銅綠假單胞菌感染患者合并低蛋白血癥、COPD分級、BODE指數(B為體重指數,O為氣流阻塞,D為呼吸困難,E為運動能力)、并發呼吸衰竭、侵襲性操作、近3個月全身應用糖皮質激素、近3個月應用廣譜抗菌藥物的比例及血清ADAM-33水平高于無銅綠假單胞菌感染患者,差異均有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 觀察組是否發生銅綠假單胞菌感染患者的資料比較

2.3銅綠假單胞菌感染的影響因素 以是否發生銅綠假單胞菌感染作為因變量,以低蛋白血癥、COPD分級、BODE指數、并發呼吸衰竭、侵襲性操作、近3個月全身應用糖皮質激素、近3個月應用廣譜抗菌藥物、血清ADAM-33水平作為自變量,具體賦值見表2。Logistic回歸模型分析結果顯示,校正合并低蛋白血癥、COPD分級、BODE指數、并發呼吸衰竭、侵襲性操作、近3個月全身應用糖皮質激素、近3個月應用廣譜抗菌藥物后,血清ADAM-33水平是銅綠假單胞菌感染的獨立影響因素(P<0.05)。見表3。

表2 變量賦值

表3 銅綠假單胞菌感染的影響因素

2.4血清ADAM-33水平對銅綠假單胞菌感染的評估價值 ROC曲線分析結果顯示,血清ADAM-33水平評估銅綠假單胞菌感染的AUC為0.855(95%CI:0.768～0.943),對應血清ADAM-33水平的cut-off值為63.45 ng/L,Youden指數為0.587,靈敏度為78.95%,特異度為79.75%。見圖1。

圖1 血清ADAM-33水平評估銅綠假單胞菌感染的ROC曲線

3 討 論

COPD患者支氣管清除能力降低,呼吸道黏膜屏障功能遭到破壞,加之氣道長時間炎癥的消耗,極易出現細菌性感染。銅綠假單胞菌感染是導致AECOPD的重要因素之一,不僅會引起患者免疫損傷,還會造成持續性感染,增加治療難度。目前臨床已有關于COPD患者銅綠假單胞菌感染現狀、耐藥性分析、危險因素分析等相關報道[15-17],但是由于病原菌感染的個體化、區域化差異,是否可以通過生化指標檢測客觀判斷COPD患者銅綠假單胞菌感染風險成為臨床研究的熱點。

病原菌是鑒別發熱的AECOPD患者細菌感染類型的重要方案,具有較高的準確性,但耗時較長,在病原菌培養及藥敏試驗結果明確之前,多需根據臨床經驗選取抗菌藥物進行抗感染治療。而不同的病原菌類型對抗菌藥物的選擇差異顯著,故及早判斷患者感染情況對疾病的治療具有重要意義。ADAM-33是金屬基質調控因子家族成員,包含解整合素樣結合區域、金屬蛋白酶結合區域、跨膜蛋白結合區域等,可誘導呼吸道上皮細胞間質成分分解,加劇炎癥細胞浸潤、擴散,加重呼吸道黏膜炎性損傷,增加呼吸道高反應性[18]。劉德義等[19]通過檢測哮喘患者血清ADAM-33水平,發現其水平升高對嗜酸性粒細胞(EOS)、免疫球蛋白E(IgE)等變態反應相關因子均有一定調控作用,且ADAM-33水平與患者哮喘發作程度、肺功能降低等有關。同時,UZAN等[20]研究亦指出,在哮喘-慢性阻塞性肺疾病重疊綜合征患者中,ADAM-33水平與第1秒鐘用力呼氣容積與用力肺活量比值呈負相關。本研究發現,觀察組血清ADAM-33水平高于對照組,且觀察組中銅綠假單胞菌感染患者血清ADAM-33水平高于無銅綠假單胞菌感染患者(P<0.05)。ADAM-33表達增加會誘導白細胞介素-6、白細胞介素-8等炎癥因子富集,促使炎癥細胞聚集、活化,刺激機體釋放大量蛋白酶或氧化劑,導致氣道上皮細胞損傷加重,增加呼吸道平滑肌痙攣風險;同時高表達的ADAM-33激活巨噬細胞,增加對肺泡上皮組織浸潤,提高呼吸道黏膜反應性。此外,ADAM-33會干擾金屬蛋白水解酶活性,促使平滑肌內皮細胞凋亡及間質纖維化,加重氣道重塑[21-22]。發熱的AECOPD患者多是由病原菌感染引發,病原菌感染會促使機體炎癥反應加重,加劇呼吸道損傷,故血清ADAM-33呈高表達狀態,而銅綠假單胞菌感染患者對機體造成的炎癥損傷更顯著,故ADAM-33高表達更明顯。由此推測,根據血清ADAM-33檢測結果可判斷出現發熱的AECOPD患者銅綠假單胞菌感染風險。

分層抗感染治療是提高治療效果、降低細菌耐藥風險的重要措施,而判斷患者是否存在銅綠假單胞菌感染風險是指導分層治療的基礎。本研究在校正混雜因素后發現,血清ADAM-33水平升高仍會增加銅綠假單胞菌感染風險,血清ADAM-33水平評估銅綠假單胞菌感染的AUC為0.855(95%CI:0.768～0.943)。銅綠假單胞菌對多種抗菌藥物耐藥性較高,感染后治療難度大,對于血清ADAM-33水平高的患者,應進一步重視抗菌藥物的選擇,合理實施分層治療,選擇有效抗菌藥物,提升治療效果。

綜上所述,AECOPD發熱患者可根據血清ADAM-33水平檢測結果判斷患者銅綠假單胞菌感染風險,指導臨床進行分層治療。