重癥肺炎支原體肺炎患兒血清IL-17A、S100A8、S100A9表達(dá)及在預(yù)后判斷中的意義*

彭海琳,王從貴,周天珍,胡茂娟,熊 偉

成都市青白江區(qū)婦幼保健院兒科,四川成都 610300

肺炎支原體肺炎(MPP)是兒童最常見(jiàn)的社區(qū)獲得性肺炎。重癥肺炎支原體肺炎(SMPP)患兒癥狀重,易發(fā)生肺外并發(fā)癥,可造成多器官功能衰竭,危及患兒生命[1]。尋找能夠評(píng)估SMPP病情嚴(yán)重程度和預(yù)后的血清分子標(biāo)志物,對(duì)于SMPP的臨床診治具有重要意義。白細(xì)胞介素(IL)-17A是由活化的T細(xì)胞產(chǎn)生的促炎細(xì)胞因子,能誘導(dǎo)炎癥分子、趨化因子及抗菌肽的產(chǎn)生,在感染性疾病、炎癥和自身免疫性疾病中起關(guān)鍵作用[2-3]。研究表明,在新型冠狀病毒肺炎、難治性MPP患兒中均存在IL-17A水平升高,其通過(guò)促進(jìn)免疫炎癥反應(yīng),加重肺組織結(jié)構(gòu)的損傷[4-5]。鈣結(jié)合蛋白S100A8及S100A9均屬于S100鈣結(jié)合蛋白家族成員,以鈣離子依賴的方式形成異源二聚體從而發(fā)揮作用[6]。研究表明,社區(qū)獲得性肺炎患者血清S100A8、S100A9水平升高,二者是潛在的社區(qū)獲得性肺炎診斷和預(yù)后的分子標(biāo)志物[7]。目前,SMPP患兒血清IL-17A、S100A8、S100A9水平及在預(yù)后判斷中的意義尚不清楚。本研究通過(guò)檢測(cè)SMPP患兒血清IL-17A、S100A8、S100A9水平,探討上述指標(biāo)與SMPP患兒病情嚴(yán)重程度和預(yù)后的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2019年3月至2021年3月本院診治的116例SMPP患兒為SMPP組。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)SMPP診斷符合《兒童肺炎支原體肺炎中西醫(yī)結(jié)合診治專(zhuān)家共識(shí)(2017年制定)》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[8];(2)初次診治,入院前未接受任何治療;(3)年齡≤14歲;(4)臨床資料完整,患兒家屬已簽署知情同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)合并支氣管哮喘,支氣管擴(kuò)張及先天性肺發(fā)育不良等疾病;(2)合并其他感染性疾病;(3)合并自身免疫系統(tǒng)疾病;(4)其他病原體引起的肺部感染,如真菌性肺炎等。SMPP組中男58例,女58例;年齡9個(gè)月至14歲,平均(4.58±1.12)歲。選取同期于本院體檢的60例健康兒童兒為對(duì)照組,其中男32例,女28例;年齡8個(gè)月至14歲,平均(4.69±1.27)歲。SMPP組和對(duì)照組性別、年齡比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核通過(guò)(2018SYK26-037)。

1.2方法

1.2.1資料收集 收集所有SMPP患兒一般臨床資料,包括性別、年齡、發(fā)熱時(shí)間、體溫是否>39 ℃、肺受累面積是否≥2/3,合并系統(tǒng)損傷數(shù)量等。收集入院即刻實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo),包括降鈣素原(PCT,免疫熒光法),C反應(yīng)蛋白(CRP,化學(xué)發(fā)光法),血紅蛋白(Hb,比色法),血小板計(jì)數(shù)(PLT),白細(xì)胞計(jì)數(shù)(WBC)、紅細(xì)胞體積分布寬度(RDW)。

1.2.2血清IL-17A、S100A8、S100A9等指標(biāo)水平檢測(cè) 留取SMPP患兒入院即刻靜脈血約3 mL,3 500 r/min離心10 min,取上層血清檢測(cè)。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測(cè)血清IL-17A、S100A8、S100A9、IL-6、腫瘤壞死因子α(TNF-α)水平。簡(jiǎn)要步驟:將待測(cè)血清標(biāo)本及梯度稀釋的標(biāo)準(zhǔn)品加至酶標(biāo)孔中,4 ℃孵育過(guò)夜,洗滌液洗滌5遍,加入底物液,37 ℃孵育30 min,加入終止液終止反應(yīng)。應(yīng)用酶標(biāo)儀檢測(cè)各孔吸光度值,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,計(jì)算標(biāo)本濃度。人IL-17A ELISA試劑盒購(gòu)自上海優(yōu)利科公司,貨號(hào)YLK-S0517。人S100A8 ELISA試劑盒購(gòu)自上海賽培森生物公司,貨號(hào)SPS-10448。人S100A9 ELISA試劑盒購(gòu)自上海研啟生物公司,貨號(hào)YQ-0205。IL-6、TNF-α ELISA試劑盒購(gòu)自上海酶聯(lián)公司,貨號(hào)ml058097、ml077385。實(shí)驗(yàn)步驟按照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。

1.2.3病情評(píng)估和分組 根據(jù)SMPP患兒入院12 h以內(nèi)的呼吸、Hb、收縮壓、血鉀、肌酐等10項(xiàng)生理指標(biāo),進(jìn)行小兒危重病例評(píng)分,范圍0～100分,分值越低,SMPP病情越重[9]。將SMPP組患兒分為非危重組(80分<評(píng)分≤100分,43例),危重組(70分<評(píng)分≤80分,40例),極危重組(評(píng)分≤70分,33例)。所有SMPP患兒均接受止咳、平喘、霧化及抗感染等治療,根據(jù)治療28 d后SMPP患兒的臨床癥狀及體征,胸片及血常規(guī)等指標(biāo)對(duì)SMPP患兒預(yù)后進(jìn)行評(píng)估,分為預(yù)后不良組34例和預(yù)后良好組82例。預(yù)后不良定義為臨床癥狀及體征、胸片及血常規(guī)等指標(biāo)改善不明顯甚至加重。預(yù)后良好定義為臨床癥狀和體征、胸片及血常規(guī)等指標(biāo)恢復(fù)至正常范圍。

2 結(jié) 果

2.1SMPP組和對(duì)照組血清IL-17A、S100A8、S100A9等指標(biāo)水平比較 SMPP組血清IL-17A、S100A8、S100A9、PCT、CRP、IL-6、TNF-α水平明顯高于對(duì)照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表1。

表1 SMPP組和對(duì)照組血清IL-17A、S100A8、S100A9等指標(biāo)水平比較

2.2SMPP患兒血清IL-17A、S100A8、S100A9水平與PCT、CRP、IL-6、TNF-α的相關(guān)性分析 SMPP患兒血清IL-17A、S100A8、S100A9水平與PCT、CRP、IL-6、TNF-α均呈正相關(guān)(P<0.05),見(jiàn)表2。

表2 SMPP患兒血清IL-17A、S100A8、S100A9水平與PCT、CRP、IL-6、TNF-α的相關(guān)性分析

2.3不同病情嚴(yán)重程度SMPP患兒血清IL-17A、S100A8、S100A9水平比較 非危重組,危重組及極危重組血清IL-17A、S100A8、S100A9水平比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。極危重組血清IL-17A、S100A8、S100A9水平高于危重組及非危重組(P<0.05);危重組血清IL-17A、S100A8、S100A9水平高于非危重組(P<0.05)。見(jiàn)表3。

表3 不同病情嚴(yán)重程度SMPP患兒血清IL-17A、S100A8、S100A9水平比較

2.4影響SMPP患兒預(yù)后的因素 預(yù)后不良組體溫>39 ℃,≥2個(gè)系統(tǒng)損傷占比及血清PCT、IL-17A、S100A8、S100A9水平高于預(yù)后良好組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。預(yù)后不良組和預(yù)后良好組年齡、性別、發(fā)熱時(shí)間、肺受累面積≥2/3、CRP、PLT、Hb、WBC、RDW、IL-6、TNF-α水平比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表4。

表4 影響SMPP患兒預(yù)后的因素或n(%)]

2.5多因素Logistic回歸分析影響SMPP患兒預(yù)后不良的因素 以SMPP患兒治療28 d預(yù)后(不良=1,良好=0)為因變量,以血清IL-17A、S100A8、S100A9水平為自變量,行多因素Logistic回歸分析,結(jié)果顯示血清IL-17A、S100A8、S100A9水平升高是影響SMPP患兒預(yù)后不良的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。將體溫>39 ℃,≥2個(gè)系統(tǒng)損傷,血清PCT帶入模型2校正后,結(jié)果顯示血清IL-17A、S100A8、S100A9水平升高仍然是影響SMPP患兒預(yù)后不良的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。見(jiàn)表5。

表5 多因素Logistic回歸分析影響SMPP患兒預(yù)后不良的因素

2.6血清IL-17A、S100A8、S100A9對(duì)SMPP患兒預(yù)后不良的預(yù)測(cè)價(jià)值 ROC曲線結(jié)果顯示,血清IL-17A、S100A8、S100A9聯(lián)合預(yù)測(cè)SMPP患兒預(yù)后不良的曲線下面積(AUC)為0.895,高于血清IL-17A、S100A8、S100A9單獨(dú)檢測(cè)的AUC(0.833、0.764、0.810),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=3.780、6.723、5.012,P=0.007,0.001,0.001)。3項(xiàng)指標(biāo)聯(lián)合檢測(cè)的靈敏度和特異度分別為0.891、0.755。見(jiàn)表6。

表6 血清IL-17A、CXCL10、CXCL16單獨(dú)及聯(lián)合對(duì)SMPP患兒預(yù)后不良的預(yù)測(cè)價(jià)值

3 討 論

MPP在3～15歲兒童中較為常見(jiàn),每3～7年發(fā)生一次區(qū)域性流行,其發(fā)病率有逐漸升高的趨勢(shì)[10]。隨著MPP發(fā)病率升高,SMPP患兒也明顯增多,其不僅累及肺部,還可引起心肌炎、腦炎等肺外組織器官病變,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致患兒呼吸衰竭甚至死亡。SMPP早期癥狀及體征不明顯,可造成治療延誤或過(guò)度治療,導(dǎo)致患兒預(yù)后不良[11]。深入研究SMPP疾病機(jī)制,尋找新的能夠評(píng)估SMPP病情嚴(yán)重程度及預(yù)后的血清標(biāo)志物,對(duì)于SMPP的診治具有重要意義。

IL-17A是IL-17受體家族的一員,主要由Th17細(xì)胞分泌產(chǎn)生,其能夠通過(guò)激活核因子κB通路,誘導(dǎo)炎癥分子、趨化因子、抗菌肽和重塑蛋白的產(chǎn)生,在肺部感染性疾病,炎癥性疾病中均發(fā)揮重要作用[12]。本研究中SMPP患兒血清IL-17A水平升高,這與ZHAO等[4]在難治性MPP患兒血清中IL-17A水平升高的結(jié)果一致。SMPP患兒中血清IL-17A水平升高與促炎癥細(xì)胞因子水平升高有關(guān)。SCHINOCCA等[13]報(bào)道,IL-23、IL-12等促炎癥細(xì)胞因子能夠促進(jìn)Th17細(xì)胞的分化,誘導(dǎo)產(chǎn)生大量IL-17A及TNF-α等細(xì)胞因子,加重機(jī)體炎癥反應(yīng)程度。IL-17A在肺部疾病的進(jìn)展中也起著重要作用。本研究證實(shí),SMPP患兒血清IL-17A水平與SMPP患兒病情嚴(yán)重程度有關(guān),SMPP患兒病情越嚴(yán)重,血清IL-17A水平越高。分析其原因,IL-17A的水平升高能夠招募并激活單核巨噬細(xì)胞,促進(jìn)大量促炎細(xì)胞因子的釋放,加重機(jī)體炎癥反應(yīng)[3]。DING等[14]報(bào)道,在肺炎動(dòng)物模型中,肺泡巨噬細(xì)胞分泌產(chǎn)生大量IL-17A,其可促進(jìn)IL-6等促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生,加重肺部炎癥,誘導(dǎo)肺纖維化的發(fā)生。ZHOU等[15]報(bào)道,IL-17A水平與急性呼吸窘迫綜合征的嚴(yán)重程度相關(guān),在動(dòng)物模型中阻斷IL-17A的表達(dá)可以抑制小鼠模型中的肺部炎癥并降低急性肺損傷的嚴(yán)重程度。在本研究中,血清IL-17A水平升高是影響SMPP患兒預(yù)后不良的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,其在預(yù)測(cè)SMPP患兒預(yù)后不良的AUC為0.833,表明檢測(cè)血清IL-17A水平有助于評(píng)估SMPP患兒預(yù)后。筆者分析,IL-17A水平升高能夠促進(jìn)中性粒細(xì)胞活化,釋放彈力蛋白酶,降解細(xì)胞外基質(zhì)及肺組織間質(zhì),造成肺組織損傷,導(dǎo)致SMPP患兒預(yù)后不良[16]。此外,IL-17A能夠促進(jìn)中性粒細(xì)胞分泌產(chǎn)生S100A8、S100A9,進(jìn)而誘導(dǎo)肺泡基底上皮細(xì)胞A549的凋亡,參與兒童SMPP的疾病進(jìn)展,導(dǎo)致SMPP患兒預(yù)后不良[16]。因此,血清IL-17A可能是一種新的SMPP預(yù)后相關(guān)生物標(biāo)志物。

S100A8、S100A9基因均位于人類(lèi)染色體1q21上,S100A8由93個(gè)氨基酸構(gòu)成,S100A9由113個(gè)氨基酸構(gòu)成,二者主要表達(dá)于中性粒細(xì)胞及單核細(xì)胞中。S100A8、S100A9蛋白均具有EF手形模體,該模體上有鈣離子結(jié)合位點(diǎn),在結(jié)合鈣離子后蛋白構(gòu)象改變,暴露與靶蛋白的結(jié)合位點(diǎn),在細(xì)菌感染、病毒感染等引起的炎癥性疾病中發(fā)揮重要的調(diào)控作用[17]。本研究中,SMPP患兒血清S100A8、S100A9水平升高,并與SMPP病情嚴(yán)重程度有關(guān),提示S100A8、S100A9水平升高參與促進(jìn)SMPP疾病的發(fā)生發(fā)展。S100A8、S100A9水平升高的機(jī)制與SMPP發(fā)生時(shí)中性粒細(xì)胞及單核細(xì)胞的過(guò)度激活有關(guān)。研究表明,SMPP發(fā)生時(shí)大量促炎癥細(xì)胞因子如TNF-α、IL-17A等能夠激活中性粒細(xì)胞及單核細(xì)胞,導(dǎo)致S100A8、S100A9分泌水平升高[16-18]。此外,中性粒細(xì)胞內(nèi)S100A8、S100A9的磷酸化形式還能夠促進(jìn)中性粒細(xì)胞分泌大量細(xì)胞因子如IL-1α、IL-1β、IL-6、TNF-α及趨化因子CCL2、CCL3等,促進(jìn)免疫細(xì)胞在炎癥反應(yīng)部位的活化和聚集,加重肺組織炎癥反應(yīng),導(dǎo)致肺組織炎癥損傷[19]。這與本研究在SMPP患兒中觀察到的血清S100A8、S100A9水平與PCT、CRP、IL-6、TNF-α呈正相關(guān)的結(jié)果一致。本研究中,血清S100A8、S100A9水平升高是影響SMPP患兒預(yù)后不良的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,提示S100A8、S100A9與SMPP患兒預(yù)后有關(guān),是評(píng)估SMPP患兒預(yù)后不良的血清標(biāo)志物。分析其原因,血清S100A8、S100A9水平升高能夠通過(guò)結(jié)合肺泡上皮細(xì)胞表面Toll樣受體4及G蛋白偶聯(lián)受體,上調(diào)細(xì)胞內(nèi)核因子κB,促進(jìn)單核巨噬細(xì)胞吞噬作用,并導(dǎo)致大量活性氧產(chǎn)生,加重肺組織結(jié)構(gòu)的損傷[20]。此外,S100A8、S100A9能夠結(jié)合血小板表面的P-選擇素或磷脂酰絲氨酸,誘導(dǎo)血小板聚集,促進(jìn)血小板中α顆粒分泌,導(dǎo)致血液高凝狀態(tài)及血管栓塞的發(fā)生,引起SMPP患兒預(yù)后不良[21]。因此,血清S100A8、S100A9水平升高與SMPP患兒病情嚴(yán)重程度有關(guān),是潛在的SMPP預(yù)后相關(guān)生物標(biāo)志物。

本研究進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),血清IL-17A、S100A8、S100A9這3項(xiàng)指標(biāo)聯(lián)合檢測(cè)對(duì)SMPP患兒預(yù)后不良診斷的AUC為0.895,診斷效果優(yōu)于IL-17A、S100A8、S100A9單獨(dú)檢測(cè),提示3項(xiàng)指標(biāo)聯(lián)合檢測(cè)對(duì)評(píng)估SMPP患兒預(yù)后具有較高的預(yù)測(cè)價(jià)值,其診斷的靈敏度和特異度分別為0.891、0.755。臨床醫(yī)生可根據(jù)該模型對(duì)SMPP患兒預(yù)后進(jìn)行預(yù)測(cè),對(duì)于預(yù)后不良的SMPP患兒予以早期診斷并采取積極的治療及監(jiān)測(cè)方案,以改善患兒預(yù)后。

綜上所述,SMPP患兒血清IL-17A、S100A8、S100A9水平升高,三者與SMPP患兒病情嚴(yán)重程度和炎癥相關(guān)指標(biāo)有關(guān),是影響SMPP患兒預(yù)后不良的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。血清IL-17A、S100A8、S100A9聯(lián)合檢測(cè)對(duì)于評(píng)估SMPP患兒預(yù)后不良具有一定的預(yù)測(cè)價(jià)值,可為臨床醫(yī)生評(píng)估SMPP患兒的預(yù)后提供參考。但本研究也存在一定的不足之處,本研究?jī)H納入住院患兒,未涵蓋門(mén)診患兒,在疾病代表性上有一定的缺憾,未來(lái)擬設(shè)計(jì)覆蓋門(mén)急診、多中心的臨床研究,進(jìn)一步研究IL-17A、S100A8、S100A9在SMPP患兒預(yù)后及病情監(jiān)測(cè)評(píng)估上的臨床應(yīng)用價(jià)值。