兒童重癥腺病毒性肺炎風險模型的構建及靜脈注射免疫球蛋白治療時機的前瞻性研究

蔡莎 朱春暉 陳方根 劉飛 高美玲 熊艷

（江西省兒童醫院感染科，江西南昌 330000）

人腺病毒（human adenovirus，HAdV）是兒童呼吸道感染常見的病原體。腺病毒性肺炎（adenoviral pneumonia，AVP）約占兒童重癥肺炎的32.2%，也是導致死亡和預后不良的重要原因［1］。有報道稱存活者中l4%～60%存在慢性氣道和肺部疾病后遺癥［2］。目前尚無特效的抗腺病毒藥物，且病毒的重組、變異導致治療難度增加。越來越多研究［3-5］指出，靜脈注射免疫球蛋白（intravenous imunoglobulin，IVIG）用于重癥腺病毒性肺炎（severe adenoviral pneumonia，SAP）的治療可提高療效，縮短病程，且在病程早期使用IVIG 可縮短發熱時間，減少對機械通氣的需求，降低后遺癥的發生率［4］。目前尚無實用的SAP 評估方案以指導IVIG 的使用，且仍有部分患兒因治療不及時、病情進展而死亡。本研究擬構建SAP風險評分模型，并據此模型對AVP 患兒進行個體化預測，識別SAP 的發生，并指導IVIG 的使用，以尋求IVIG的最佳治療時機。

1 資料與方法

1.1 研究對象

回顧性納入2010 年1 月—2019 年12 月在我院住院的AVP 患兒進行SAP 風險評分模型的構建。按此模型對前瞻性納入的2021 年1—12 月我院收治的AVP 患兒進行SAP 風險評分，以探討IVIG 的治療時機及療效。本研究已通過我院醫學倫理委員會審核批準（JXSETYY-YXKY-202000127），且已獲得受試者監護人知情同意并簽署知情同意書。

1.2 方法

本研究包括回顧性研究和前瞻性研究兩部分。

1.2.1 回顧性研究 納入標準：（1） 年齡≤14歲；（2）AVP的診斷符合《兒童腺病毒肺炎診療規范（2019 年版）》中AVP 的診斷標準［6］。排除標準：臨床資料缺失。根據患兒的病情嚴重程度分為SAP 組（重癥組）［7］和非SAP 組（非重癥組）。收集兩組患兒的病例資料，包括性別、年齡、有無基礎病（先天性心臟病、反復呼吸道感染、先天性氣道發育異常、原發性免疫缺陷病、繼發性免疫缺陷病）、熱程、實驗室檢查［白細胞（white blood cell， WBC） 計數、 血紅蛋白（hemoglobin，Hb）、血小板（palatelet，PLT） 計數、C 反應蛋白（C-reaction protein）、降鈣素原（procalcitonin， PCT）、 谷丙轉氨酶（alanine aminotransferase，ALT）、谷草轉氨酶（aspartate aminotransferase， AST）、 乳酸脫氫酶（lactate dehydrogenase，LDH）］，以及是否合并細菌、其他病毒或不典型病原菌感染；并進行統計學分析，找出SAP 的可能危險因素，納入回歸模型并構建風險評分模型。再選取2020 年1—12 月在我院住院且符合納入標準的102例AVP患兒為驗證組，對模型進行驗證。

1.2.2 前瞻性研究 納入標準：（1）年齡≤14歲；（2）所有患兒均經呼吸道深部分泌物免疫熒光法檢測顯示腺病毒IgM抗原陽性且符合《兒童腺病毒肺炎診療規范（2019 年版）》中AVP 的診斷標準［6］；（3）按照小兒危重病例評分法（Pediatric Critical Illness Score，PCIS）評價標準評定為非危重AVP［8］；（4）經本研究構建的風險評分模型判定為有發展為SAP 的高危患兒。排除標準：（1） 入院時已達到重癥肺炎的診斷標準［7］；（2）中途放棄治療；（3）臨床資料不全。按就診時間順序分為A、B、C 3組。A組：僅給予對癥支持治療；B組：除對癥支持治療外，在患兒進展為SAP 前給予IVIG 靜脈滴注，1 g/(kg·d)，連續2 d；C組：除對癥支持治療外，在患兒進展為SAP后給予IVIG 靜脈滴注，1 g/(kg·d)，連續2 d。比較3 組患兒的發熱時間、氣促持續時間、住院時間、住院費用、治療前及治療3～5 d后炎癥指標（WBC計數、CRP、PCT等）、治療前及治療3～5 d后細胞因子［白細胞介素（interleukin，IL）-1、IL-2、IL-6、IL-8、IL-10、腫瘤壞死因子α （tumor necrosis factor α，TNF-α）］、并發癥發生率、結局、IVIG不良反應發生情況等。

1.2.3 定義與標準 （1）對癥支持治療指氧療、清理呼吸道分泌物、退熱、止咳祛痰平喘、抗感染等治療。（2）PCIS評價標準：＞80分為非危重；71～80 分為危重；≤70 分為極危重［8］。（3）并發癥指呼吸衰竭、急性呼吸窘迫綜合征、縱隔氣腫或皮下氣腫、胃腸功能障礙、中毒性腦病或腦炎、膿毒癥、噬血細胞性淋巴組織細胞增生癥。（4）療效判斷標準［3］：根據出院時的臨床特征和胸部X線檢查結果判定。治愈：患兒發熱、咳嗽及肺部啰音等肺炎癥狀/體征消失，胸部X 線檢查顯示病灶完全吸收；好轉：患兒臨床癥狀及體征顯著緩解，胸部X 線檢查顯示病灶明顯吸收；未愈：患兒臨床癥狀及體征無好轉或加重，甚至死亡，胸部X線檢查顯示病灶無改善。治療有效率=（治愈例數+好轉例數）/總例數×100%。（5）IVIG 不良反應：輸注IVIG 過程中及輸注后出現輸注部位疼痛、腫脹，以及發熱、皮疹、畏寒、全身酸痛、頭痛、心慌、惡心、低血壓等全身不良反應［9］。

1.3 統計學分析

應用SPSS 22.0 軟件進行數據處理與分析。計數資料以例數和百分率（%）表示，組間比較采用卡方檢驗；正態分布的計量資料以均值±標準差（±s）表示，組間比較采用單因素方差分析，多組間兩兩比較采用Bonfferroni檢驗；非正態分布的計量資料以中位數（四分位數間距）［M（P25，P75）］表示，組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗或Kruskal-WallisH檢驗，多組間兩兩比較采用Bonfferroni 檢驗。P＜0.05 為差異有統計學意義。將P＜0.05 的變量納入多因素logistic 回歸分析確定危險因素，對各危險因素的B值進行簡化賦分，構建風險評分模型。采用受試者操作特征曲線（receiver operating characteristic curve，ROC 曲線）曲線下面積（area under the curve，AUC）評價模型區分度。采用Hosmer-Lemeshow檢驗評價模型校準度，P＞0.05表明模型校準度較好。

2 結果

2.1 回顧性研究的研究對象納入情況

共1 159 例符合納入標準，其中113 例因資料缺失被排除，最終納入1 046例AVP患兒（重癥組705例，非重癥組341例）。

2.2 重癥組和非重癥組臨床特征的比較

單因素分析顯示重癥組和非重癥組年齡、患基礎病比例、熱程、Hb、ALT、AST、LDH、合并細菌感染比例的比較差異有統計學意義（P＜0.05），見表1。采用最大約登指數確定上述單因素分析中有統計學意義的連續變量的最佳界值（表2），以此為界點將這些連續變量轉換為二分類變量。

表1 非重癥組和重癥組臨床特征的比較

表2 連續變量的最佳界值

2.3 SAP危險因素的多因素logistic回歸分析

多因素logistic 回歸分析顯示，年齡＜18.5 個月、基礎病、熱程＞6.5 d、Hb＜84.5 g/L、ALT＞113.5 U/L、合并細菌感染是發生SAP 的危險因素（P＜0.05），見表3。

表3 SAP危險因素的多因素分析

2.4 構建SAP風險模型及效果評價

將年齡＜18.5 個月、基礎病、熱程＞6.5 d、Hb＜84.5 g/L、ALT＞113.5 U/L、合并細菌感染6個危險因素納入模型，其中年齡＜18.5 個月的B值最小（0.594），將各危險因素的B值除以0.594為各風險權重并取整數賦值，得到該模型的評分標準為：年齡＜18.5 個月（1 分）、基礎病（1 分）、熱程＞6.5 d（3分）、Hb＜84.5 g/L（1分）、ALT＞113.5 U/L（1分）、合并細菌感染（2分）。如存在該危險因子取相應分值，不存在則取0分，總分為9分。

該模型的AUC為0.862（95%CI：0.837～0.888，P＜0.001；圖1A），其最大約登指數為0.726，靈敏度和特異度分別為0.878 和0.848，最佳界值為2.5分，四舍五入取3 分。Hosmer-Lemeshow 檢驗顯示該模型的校準度較好（χ2=2.951，P=0.937）。

圖1 模型組（圖A）和驗證組（圖B）SAP發生風險的ROC曲線分析

2.5 SAP風險模型的驗證

ROC 曲線分析顯示，驗證組預測SAP 發生風險模型的靈敏度為0.857，特異度為0.750，AUC為0.778（95%CI：0.676～0.881，P＜0.001），見圖1B。Hosmer-Lemeshow 檢驗顯示該模型的校準度較好（χ2=6.094，P=0.637）。

2.6 前瞻性研究病例的臨床特點及3 組患兒治療前后相關指標的比較

根據本SAP 風險預測模型，有75 例患兒評定為有SAP 高危風險，其中A、B、C 3 組各25 例，病例納入流程見圖2。

圖2 前瞻性研究病例納入流程圖

A、B、C 3組患兒治療前基線資料的比較差異均無統計學意義（P＞0.05），見表4。治療后，3組患兒的發熱時間、住院時間、住院費用、治療有效率、并發癥發生率、WBC 計數及CRP、IL-1、IL-2、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α 水平的比較差異均有統計學意義（P＜0.05）。其中B 組發熱時間和住院時間最短，住院費用最低，治療有效率最高，并發癥發生率最低，WBC 計數最低，IL-1、IL-2、IL-6、IL-8、IL-10 水平最低，TNF-α 水平最高。3組均無死亡病例；IVIG 后不良反應發生率的比較差異無統計學意義（P＞0.05）。見表5。

表4 3組患兒的基線資料比較

表5 治療后3組患兒相關指標的比較

3 討論

研究表明，5%感染HAdV 的兒童會進展為肺炎，每年約130 萬兒童死于HAdV 感染［10-11］，AVP的病死率為12%，未經治療者則高達50%［12-13］，30% AVP 患兒遺留不同程度的后遺癥，如閉塞性細支氣管炎、支氣管擴張［14］。

針對SAP，目前以對癥支持治療為主，尚缺乏特異性的抗病毒藥物。研究指出，IVIG 用于SAP的治療，可明顯改善臨床療效，縮短病程［3，6］，但仍有患兒因治療不及時、病情進展而死亡；而對AVP 盲目地使用IVIG，不僅增加患兒家庭的經濟負擔，還會導致醫療資源的浪費。因此對AVP 患兒需進行個體化治療。

本研究通過構建SAP 風險評估模型以此探討IVIG 的最佳使用時機，這在國內尚屬罕見。有研究構建發生AVP 危險因素的預測模型，顯示Hb、AST、LDH 與AVP 發生風險有關［15］；單核細胞百分比、PLT、AST、IL-6、熱峰、肺部大片實變、肺部斑片狀陰影是SAP 發生的獨立預測因子［16］。本研究單因素分析也顯示，年齡、Hb、AST、LDH是SAP 發生的影響因素。這可能與小年齡兒童免疫功能不完善、貧血時營養狀況差、感染易擴散有關。多因素logistic 回歸分析顯示年齡＜18.5 個月、基礎病、熱程＞6.5 d、Hb＜84.5 g/L、ALT＞113.5 U/L、合并細菌感染共6 個因素是SAP 的獨立預測因子。ROC曲線分析及Hosmer-Lemeshow檢驗顯示該模型的一致性和校準度較好，對AVP 進展為SAP 的風險有較好的預測價值。除此之外，本研究還據此構建模型對AVP 患兒進行評分，認為評分≥3 分者具有發生SAP 的風險。在前瞻性研究中，B 組患兒在進展為SAP 前給予IVIG 治療后，與其他兩組患兒比較，發熱時間和住院時間均最短，住院費用最低，治療有效率最高，并發癥發生率最低。究其原因，IVIG 作為人體主要的免疫蛋白，可抑制抗原和抗原復合物的形成，可提高機體免疫力；還可阻斷細胞Fc 受體，抑制細胞因子的生成和釋放，中和炎癥因子、毒素、相關抗原［17］，減輕肺部的炎性滲出，減少肺部實變、肺不張的風險，從而減輕臨床癥狀，縮短住院時間，減少并發癥的發生。

HAdV感染的嚴重程度和機體免疫狀態密切相關，免疫系統激活及細胞因子風暴在重癥HAdV感染中起著重要作用。急性感染期，單核巨噬細胞和T 淋巴細胞會合成釋放大量IL-6，還可誘導T 細胞分化，進而促進其他炎性因子的釋放，導致炎癥加重［18-19］。有文獻報道AVP 患兒的IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α水平高于正常兒童，且重癥組高于非重癥組［20］。本研究對高危組患兒在進展為SAP 前使用IVIG，治療后WBC 計數及IL-1、IL-2、IL-6、IL-8、IL-10 水平均最低。考慮與IVIG 中存在著豐富的TNF-α、IL-1、IL-6 等自身抗體，能直接中和這些細胞因子，從而達到減輕炎癥的目的。B組和C組患兒在輸注IVIG后各有1例出現皮疹，二者無差異，提示在進展為SAP 前給予IVIG 治療安全有效，未增加其不良反應的發生。

綜上，本研究以年齡＜18.5 個月、基礎病、熱程＞6.5 d、Hb＜84.5 g/L、ALT＞113.5 U/L、合并細菌感染為預測因子構建的風險評分模型對AVP 患兒進行個體化預測、早期識別SAP 的發生，以及指導IVIG 的治療時機有重要價值；根據風險模型評分，在AVP 患兒進展為SAP 前給予IVIG 干預，安全有效。本研究系單中心研究，結果可能存在偏倚，有必要進行多中心研究驗證或進一步完善該風險評分模型，以便更好地指導臨床工作。