兒童重癥手足口病細胞因子變化研究

王曉冬 霍習敏 徐梅先 張銀瑞 耿文錦 曹麗靜 孫慧 郭艷梅 李君娥 康磊

手足口病(hand-foot-and-mouth disease，HFMD)是由腸道病毒引起的以口腔皰疹及手足皮疹為突出表現的小兒傳染性疾病。實質為病毒感染膿毒癥，細胞因子作用下，很快出現多臟器功能損害，往往危重癥出現肺出血，直接危及生命。神經源性肺水腫(neurogenic pulmonary edema，NPE)的發病機制目前尚未能明確，沖擊傷理論和滲透缺陷理論一直被試圖用來解釋NPE。但是這些理論尚不能完全解釋腸道病毒71(enterovirus71，EV71)相關性肺水腫，EV71感染后的NPE發病機制可能與多種因素有關。其中，細胞因子和趨化因子可能在肺水腫的發病機制中起重要作用［1］。本研究采用前瞻性病例設計，對我院重癥監護科手足口病患兒血白介素(IL-4、IL-6、IL-10及腫瘤壞死因子-α(TNF-α)水平進行檢測，并對比四項指標在EV71感染患兒中的差異，探討多種細胞因子HFMD病情進展的關系，及EV71陽性病例在病程過程中是否具有更加明顯的免疫反應。

1 資料與方法

1.1 一般資料 采集2013年3月至11月我院重癥醫學科收治的手足口病重型患兒98例，男48例，女50例;年齡2個月至7歲，平均年齡26月;其中年齡＜1歲18例，1～3歲60例，3～7歲20例。病例全部合并病毒性腦炎，合并下呼吸道感染29例。根據臨床特征和并發癥情況分為重癥組(n=52)和危重癥組(n=46)。對照組為健康兒童50例，男25例，女25例，平均年齡26個月。3組年齡構成及性別組成差異無統計學意義(P＞0.05)。本研究符合醫學倫理學標準，經醫學倫理委員會批準，所有治療獲得患兒家屬的知情同意。

1.2 納入及分組診斷標準:(1)HFMD診斷標準:按照我國衛生部印發的《手足口病診療指南2010年版》的臨床診斷標準［2］。(2)重型HFMD診斷標準:出現神經系統受累表現。如精神差，嗜睡、易驚、譫妄，頭痛、嘔吐，肢體抖動，肌陣攣、眼球震顫、共濟失調、眼球運動障礙，無力或急性弛緩性麻痹，驚厥。體征可見腦膜刺激征，腱反射減弱或消失。(3)HFMD危重型診斷標準:①頻繁抽搐、昏迷、腦疝;②呼吸困難、發紺、血性泡沫痰、肺部啰音等;③休克等循環功能不全表現出現。上述情況之一即可診斷HFMD危重癥。排除既往有肝腎功能不全、血液系統疾病及先天性疾病患兒。

1.3 方法 HFMD重癥組及危重癥組患兒入院后立即取靜脈血2 ml，行 IL-4、IL-6、IL-10、TNF-α 等指標檢測。留取標本前患兒均未接受抗凝和抗血小板聚集藥物治療，亦為接受鮮血、血漿制品治療。詳細記錄患兒重癥監護內容。

1.4 檢測方法 患兒入院后24 h內采集外周靜脈血3 ml，分離血清置于－80℃冰箱待測。采用雙抗體夾心ELISA法檢測細胞因子，試劑購自武漢華美生物工程有限公司。

1.5 統計學分析 應用SPSS 17.0統計軟件，計量資料以采表示，采用t檢驗;多組間比較采用方差分析，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 臨床表現 重型組52例，有發熱、皮疹、神經系統受累，主要表現為嗜睡、易驚、肢體抖動、陣發性抽搐等。危重型組46例，均表現為高熱(體溫39.0℃以上)，病程1～6 d;患兒入院時病情較危重，出現頻繁抽搐和嚴重意識障礙，同時伴有循環系統和呼吸系統受累表現，其中12例死亡病例，均出現神經源性肺水腫，死于呼吸循環衰竭。

2.2 輔助檢查 患兒均行病原學檢查。病例均于入院當天查EV71咽拭子分泌物PCR檢查，檢出EV71陽性57例，其中重癥22例(42.3%)，危重癥35例(76.0%);陰性者 41例，陽性病例占總病例數58.1%。血清多重細胞因子水平結果:重癥組52例，危重型組46例。與對照組比較，重癥組IL-6、IL-10和TNF-α明顯升高(P＜0.05);危重癥組中的 IL-6和TNF-α與重型組和對照組比較，均顯著升高(P＜0.01，P＜0.01);IL-4 及 IL-10 對照組比較，均顯著升高(P＜0.01)，但與危重組比較，差異無統計學意義(P＞0.05)。EV71陽性組(56例)與病原學未檢出組(42例)比較，IL-4輕微升高，差異無統計學意義(P＞0.05);IL-6、IL-10 和 TNF-α 明顯升高(P＜ 0.05)。見表1、2。

表1 3組血清細胞因子水平比較ng/ml，±s

表1 3組血清細胞因子水平比較ng/ml，±s

注:與對照組比較，*P ＜0.05;與重癥組比較，#P ＜0.05

指標 對照組(n=50)重癥組(n=52)危重癥組(n=46) F值 P值IL-4 13±5 28±14 52±12*#5.128 ＜0.05 IL-6 37±12 62±6 97±24*# 11.762 ＜0.01 IL-10 47±14 146±30* 188 ±62* 15.144 ＜0.01 TNF-α 117±43 201±75* 319±117*#16.149 ＜0.01

表2 重癥HFMD血清細胞因子比較ng/ml，±s

表2 重癥HFMD血清細胞因子比較ng/ml，±s

注:與EV71陽性組比較，*P ＜0.05

指標 EV71陽性組(n=56) EV71陰性組(n=42)IL-4 52±12 37±20 IL-6 84±43 39±17*IL-10 154±59 99±36*TNF-α 240±135 107±84*

3 討論

手足口病為腸道病毒感染所致，近年來有關腸道病毒71型感染的報道日益增多，而且成為亞洲及我國南方地區手足口病流行主要病原體并引起暴發流行［3］。近年來在北方也不少見，河北也呈群發態勢。重癥手足口病多由EV71病毒感染引起，病情兇險，病死率高。其發病時即有高熱持續不退，但經常皮疹隱匿，病情可瞬時突變，很快出現以神經、呼吸和心血管系統障礙為主的臨床表現。國內外研究發現患者體內白細胞總數升高、高血糖、白細胞介素及腫瘤壞死因子等細胞因子升高，表明其發病機制可能與應激、全身炎性反應(SIRS)有關［4］。手足口病患兒病情發展過程中是否有炎性反應參與，在其發病機制中的作用如何引人關注［5］。本研究對重癥手足口病細胞因子水平進行分析，顯示，重癥手足口病患者促炎因子(TNF-α及IL-6)及抗炎因子(IL-4、IL-10)均有升高，說明手足口病作為病毒感染的膿毒癥存在著嚴重炎性因子釋放。發病極期體內 IL-4、IL-6、IL-10、TNF-α 等細胞因子分泌均增高，表明病毒可能在機體內引起嚴重的應激和全身炎性反應，這些細胞因子活化后激活其他效應細胞，促進其他炎性因子釋放，引起連鎖反應及放大效應即瀑布效應引起SIRS，臨床表現為多臟器功能障礙綜合征(MODS)［6］，大量的動物實驗表明細胞因子成為 MODS 的標志［7］。

病毒進入機體，抗原誘導初始T細胞分化為輔助性T細胞(主要包括Th1、Th2等)及調節性T細胞。Th1細胞主要分泌TNF-α等細胞因子，Th2細胞分泌IL-4等，主要誘導細胞免疫反應;協助B細胞產生抗體［8］。淋巴細胞及單核細胞均可產生IL-6，有研究發現腦星形膠質細胞、下丘腦和垂體前葉也能自分泌誘導IL-6，TNF-α可刺激 IL-6的分泌能力增加［9］。研究表明，IL-6誘導巨噬細胞和內皮細胞產生多種炎性因子和趨化因子參與炎性反應［10］。調節性T細胞可通過細胞接觸機制或細胞因子(分泌IL-10等)抑制過度免疫反應。其中TNF-α、IL-6促炎因子，IL-4及IL-10為抗炎因子，促炎因子與抗炎因子的雙向作用，使病情變得復雜。

以往認為SIRS早期主要產生TNF-α、IL-1β等炎性細胞因子，激發炎性反應，隨后機體啟動代償性抗炎反應機制，IL-10等抗炎因子產生以對抗過度產生的炎性因子。有研究注意到SIRS早期患者可表達高水平促炎因子的同時也有抗炎因子如IL-10等超高水平的表達［11］。本研究驗發現，重癥患兒體內促炎因子如TNF2α、IL-6及抗炎因子IL-10分泌也高于對照組，提示手足口病重型已經存在免疫抑制和免疫亢進，危重型患兒促炎因子明顯高于重型，而抗炎因子無明顯差異，說明機體免疫失衡導致復雜的免疫紊亂。抗炎因子的分泌后不能隨促炎因子升高而升高，說明炎癥控制減弱，從而病情加重。所以，重癥患兒給予糖皮質激素及免疫球蛋白抑制多種促炎因子及抗炎因子，可在一定程度上阻斷SIRS的瀑布效應，臨床治療的重要手段。

手足口病重型進展為危重型的過程與腦干炎癥后植物神經功能失調或交感神經功能亢進有關，有觀點認為EV71感染后免疫新損傷是發病機制之一［12，13］。病原體檢測陽性是HFMD患兒的確定診斷標準。極少數重癥病例皮疹不典型，臨床診斷困難，需結合病原學或血清學檢查做出診斷［14］。本研究結果顯示，EV71檢測陽性患兒血清內細胞因子水平顯著增高，提示活躍的病毒在體內表現出更加顯著的免疫反應。促炎因子及抗炎因子在EV71檢測陽性患兒中明顯升高，進一步驗證了炎癥風暴在EV71感染機制中的作用。

本研究通過觀察重癥手足口病患兒細胞因子水平，了解促炎因子及抗炎因子在病毒性膿毒癥中的變化特點，給臨床工作提供了理論基礎。同時，幫助臨床工作早期識別重癥病例，迅速采取相應措施，從而減少重癥手足口病的病死率。

1 黃小霏，范聯，陳國華.手足口病患兒血清IL-6、IL-10、IL-17水平的變化及其臨床意義.重慶醫學，2012，41:3157-3159.

2 中華人民共和國衛生部.手足口病診療指南(2010年版).

3 錢素云.手足口病在中國大陸的流行現狀及診治進展.中國小兒急救醫學，2011，18:1-3.

4 Castillo L.High elevated ferritin levels and the diagnosis of HL H/Sepsis/SIRS/MODS/MAS.Pediatr Blood Caner，2008，5:710-711.

5 黃少華，韋丹，錢程.手足口病患兒血清細胞因子檢測及意義.中國小兒急救醫學，2013，20:484-486.

6 金伯泉主編.醫學免疫學.第5版.北京:人民衛生出版社，2008.65.

7 Takala A，Jonscla I，Jansson SE，et al.Markérs of systemicinflammation predicting organ failure in commuity-acquired septic shock.Clin Sci，1999，97:529-538.

8 Chen LC，Yeh TM.Enterovirus 71 infection of human immune cells induces the production of proinflammatory cytokines.J Biomed Lab Sci，2009，21:82-87.

9 Wang SM，Lei HY，Huang KJ，et al.Pat hogenesis of enterovirus 71，brainstem encephalitis in pediat ric patients:roles of cytokines and cellular immune activation in patients with pulmonary edema.Infect Dis，2003，188:564-570.

10 McGeachy MJ，Cua DJ.T cells doing it for themselves:TGF-beta regulation of Th1 and Th17 cells.Immunity，2007，26:547-549.

11 付丹，李成榮，何顏霞，等.嬰幼兒膿毒血癥不同免疫狀態細胞因子變化探討.中國小兒急救醫學，2009，40:108-109.

12 中華人民共和國衛生部.腸道病毒71型(EV71)感染重癥病例臨床救治專家共識(2011年版).

13 閆春明，耿蓉娜.2010至2012年重癥手足口病流行特征分析.河北醫藥，2014，36:429-431.

14 Chen LC，Yeh TM.Enterovirus 71 infection of human immune cells induces the production of proinflammatory cytokines.J Biomed Lab Sci，2009，21:82-87.