血清炎性標志物連續監測聯合序貫器官衰竭評分對肺部感染所致膿毒癥患者預后的評估價值

周燕南， 周思穎， 慕婉晴， 陳東旭， 俞 堯， 顧國嶸， 姚晨玲

復旦大學附屬中山醫院急診科，上海 200032

感染性疾病是目前臨床上發病率較高的疾病之一。膿毒癥作為感染最嚴重的并發癥，以病情兇險、病程復雜、病死率高為突出特點，對于全球急危重癥臨床醫師是一種挑戰。膿毒癥為機體對感染反應失調所致的危及生命的器官功能障礙[1]。由于膿毒癥病理生理機制復雜，涉及患者原發感染、免疫狀態、炎癥反應程度及多器官功能障礙等一系列問題，目前臨床上對其病程的認識尚有限。促炎因子和抑炎因子失衡所引起的細胞因子風暴在膿毒癥病理生理過程中起至關重要的作用[2-4]。

細胞因子是一類具有生物活性的小分子蛋白質(<40 kDa)的統稱，通過機體細胞自分泌、旁分泌等活動產生和釋放，結合靶細胞上的特定受體后介導細胞間的信號傳導，誘導靶細胞的活化、增殖或遷移[5]，從而發揮免疫調節作用。其中，促炎因子可導致已活化細胞組織的損傷和壞死，在炎癥進展過程中起主導作用，包括腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白介素1β(interleukin-1β,IL-1β)、IL-2、IL-6和IL-8；抑炎因子則能夠抑制炎癥進程，在炎癥好轉過程中起主導作用，主要包括IL-4和IL-10。本研究通過連續性監測肺部感染所致膿毒癥患者發病初期機體內促炎因子與抑炎因子的變化水平，探討早期細胞因子的變化程度對患者預后的評估作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料 前瞻性收集2018年7月至2019年11月就診于復旦大學附屬中山醫院急診科的143例肺部感染所致膿毒癥患者的臨床資料和入院第1天、第3天的血液檢測結果，同時收集其入院第1天、第3天的序貫器官衰竭評分(sequential organ failure assessment, SOFA)和急性生理和慢性健康評分系統Ⅱ(acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ, APACHE Ⅱ)評分。根據入院第28天是否存活將患者分為生存組(n=109)和死亡組(n=34)。膿毒癥根據2016年國際膿毒癥指南 3.0標準[1]診斷，即同時滿足下述2點：(1)感染或疑似感染；(2)SOFA評分變化≥2分。肺部感染包括社區獲得性感染和醫院獲得性感染，分別根據2016年中國成人社區獲得性肺炎指南[6]和2018年中國成人醫院獲得性肺炎與呼吸機相關性肺炎指南[7]診斷。排除標準：(1)年齡<18周歲；(2)腎功能不全晚期或長期需要血液透析治療者；(3)使用可刺激細胞炎癥介質釋放的藥物；(4)哺乳期婦女或孕產婦；(5)智力或精神狀態異常；(6)不愿意參加本研究。本研究獲得復旦大學附屬中山醫院倫理委員會審核批準(B2019-281R)。

1.2 血液標本的檢測 收集患者入院第1天、第3天的血常規指標、細胞因子、降鈣素原(procalcitonin，PCT)、高敏C-反應蛋白水平(high-sensitive C-reactive protein, hs-CRP)水平。所有入組患者血液標本均送至復旦大學附屬中山醫院檢驗科進行檢測。采用美國Thermo Fisher全自動流式分析儀進行白細胞計數、淋巴細胞絕對值、單核細胞絕對值、血小板計數的檢測；采用Immulite 1000/2000分析儀通過固相、夾心及化學發光法對血清中的TNF-α、白介素2受體(interleukin-2 receptor， IL-2R)、IL-6、IL-8、IL-10進行檢測；采用羅氏8000分析儀通過電化學發光法測定PCT；采用羅氏720分析儀通過免疫比濁法測定hs-CRP。

2 結 果

2.1 一般資料比較 143例肺部感染所致的膿毒癥患者中，男性96例，女性47例，中位年齡70歲；生存組109例，死亡組34例；28 d病死率為23.8%。結果(表1)表明：2組患者性別、發病時間差異無統計學意義；年齡、輔助通氣和血管活性藥物應用率、住院時間及入院時SOFA評分、APACHE Ⅱ評分差異均有統計學意義(P<0.05)。

表1 2組患者一般資料比較

2.2 炎癥指標的動態變化趨勢 結果(圖1)表明：死亡組患者不同時間點血清IL-2R、IL-8、IL-10與生存組差異有統計學意義(P<0.05)。入院第3天，生存組血清WBC、hs-CRP、PCT、IL-6、IL-10水平下降，而死亡組則有升高趨勢；2組WBC、hs-CRP、PCT、IL-2R、IL-6、IL-8、IL-10水平差異有統計學意義(P<0.05)。死亡組淋巴細胞水平始終低于生存組；隨著治療的推進，淋巴細胞在生存組呈回升趨勢，而在死亡組呈明顯下降趨勢，入院第3天2組間差異有統計學意義(P<0.001)。

圖1 2組患者炎癥指標的變化趨勢

2.3 死亡相關危險因素分析 將上述2組差異有統計學意義的指標納入logistic多因素回歸模型，校正性別和年齡后，結果(表2)顯示：入院第1天，IL-2R為死亡相關獨立危險因素(P<0.05)；入院第3天，WBC、IL-10為死亡相關獨立危險因素(P<0.05)；入院3 d內的IL-6變化率與死亡獨立相關(P<0.05)。

表2 死亡相關危險因素的多因素分析

2.4 不同時間點炎性標志物和/或SOFA評分對預后的預測價值 ROC曲線分析(圖2、表3)顯示：入院第3天的SOFA+WBC+IL-10評分對肺部感染所致膿毒癥患者28 d預后的預測價值最大，其次為SOFA評分，AUC分別為0.854、0.824(P<0.001)；入院第1天SOFA評分+IL-2R和SOFA評分+IL-6的3 d變化率的預測價值高于單項指標(P<0.01)。

圖2 不同時間點炎性標志物和/或SOFA評分預測患者入院28 d預后的ROC曲線

表3 不同時間點炎性標志物及SOFA評分對預后的預測價值

3 討 論

膿毒癥是因機體對感染反應失調所致的危及生命的器官功能障礙。其中感染是始動因素，機體對感染的反應失調是主要原因，而危及生命的器官功能障礙是結果。因此，機體對感染反應的失調是膿毒癥診治的關鍵點。目前，一般認為膿毒癥患者早期體內會出現短暫的過度炎癥反應，隨著疾病進展，機體則會從早期促炎反應轉為長期的免疫抑制狀態，從而顯著提高膿毒癥患者的死亡率[8-10]。本研究僅選擇肺部感染所致膿毒癥患者，以排除原發感染部位對預后的影響，通過觀察膿毒癥患者血清炎癥指標的動態改變來判斷膿毒癥患者發病早期的炎癥反應演變，并評估短期預后。

IL-2作為經典的促炎細胞因子，主要通過與活化T細胞表面的IL-2R特異性結合發揮促炎作用[11-12]。效應T細胞活化后開始表達IL-2R，但IL-2R并不在活化T細胞的表面持續存在。研究[13]顯示，感染后早期(1～2 d)活化T細胞表面的IL-2R開始表達并迅速達到高峰；在約第3.5天部分T細胞表面IL-2R的表達下降；第5天機體內抗原完全清除時，所有的活化T細胞表面IL-2R的表達均下降，只是不同IL-2R亞型下調的速度不一致。隨著IL-2R表達的下調，T細胞逐漸喪失對IL-2的反應能力。本研究結果與之相符，本研究中膿毒癥患者發病的中位時間約為5 d，正是IL-2R所有亞型開始下調的時間。通過連續性監測發現，入院第1天患者體內IL-2R處于高水平，在第3天較第1天下降明顯。死亡相關危險因素分析顯示，入院第1天血清IL-2R水平是膿毒癥患者入院28 d死亡的獨立危險因素。既往研究[14]發現，膿毒癥死亡患者血清IL-2R水平升高明顯。因此，入院第1天血清IL-2R有作為膿毒癥患者的預后判斷指標的潛在價值。

IL-6作為一種多功能細胞因子，具有促炎和抗炎的雙重功能，通過與特異性受體IL-6R結合發揮生物學作用。機體內IL-6所發揮的生物學功能與其水平相關[15]。研究[16]顯示，隨著血清IL-6水平的升高，膿毒癥患者不良預后的發生率也相應升高，提示膿毒癥患者體內IL-6水平與其預后相關。本研究通過連續性監測血清中IL-6水平發現，死亡組中IL-6水平總體高于生存組，且死亡組IL-6水平在入院后上升，而生存組IL-6下降。同時，入院前3 d內IL-6變化率是膿毒癥患者入院28 d死亡的獨立危險因素，提示入院后IL-6的變化趨勢可用于判斷膿毒癥患者預后。

IL-10具有抑炎作用，在機體發生炎癥反應早期升高以抑制炎癥反應，從而改善感染性疾病的預后。但是隨著IL-10相關研究的深入，發現IL-10過度誘導抑炎反應會造成機體免疫抑制，嚴重時可能造成“免疫麻痹”，進一步加重感染甚至促進死亡[17-18]。有研究[19]顯示，膿毒癥患者血清IL-10升高與其臨床預后不良和較高死亡率相關。本研究中，入院第3天IL-10水平為膿毒癥患者入院28 d死亡的獨立危險因素，符合IL-10的釋放規律，同時也進一步驗證IL-10的異常升高提示預后不良。

淋巴細胞為固有免疫的效應細胞，有研究[20-21]對死亡膿毒癥患者進行尸檢發現，這些患者體內的淋巴細胞大量凋亡，這可能是膿毒癥患者發生免疫抑制的相關機制之一[9-10]。本研究也發現，生存組患者入院第3天的淋巴細胞較第1天增加，而死亡組則減少。因此，將淋巴細胞作為判斷膿毒癥預后的生物標志物對于臨床治療有一定指導意義。

SOFA評分作為診斷膿毒癥的評分系統，不僅有助于膿毒癥診斷及其嚴重程度評估，對膿毒癥預后也有較好的評估作用[22-23]。既往研究[24]顯示，聯合SOFA評分可提高IL-6對膿毒癥患者臨床結局的預測效能。本研究通過聯合不同時間點的SOFA評分與炎癥指標，得出不同時間點預測膿毒癥患者入院28 d臨床結局的最優組合，發現入院第3天SOFA聯合WBC及IL-10的預測價值最大。

本研究存在一些局限性：(1)本研究屬于單中心前瞻性研究，樣本量相對較小，研究結果是否適用于所有肺部感染誘發膿毒癥患者臨床結局的判斷還有待擴大樣本量進一步驗證；(2)本研究結果僅針對肺部感染所致的膿毒癥患者，而未納入腹部感染、血流感染、尿路感染等其他部位或系統感染所致的膿毒癥患者，因此尚須對其他部位或系統感染患者的臨床特征和相關危險因素進行進一步分析。