IL-18、IL-23和sRAGE在早產兒腦膜炎診斷中的應用

李懷玉，王安萍，楊 萍

(寧夏醫科大學總醫院 新生兒科，寧夏 銀川750001)

新生兒細菌性腦膜炎可引起嚴重的神經系統后遺癥，且病死率高[1-2]。早產兒和極低出生體質量兒腦膜炎發病率較足月兒高[3]。早產兒細菌性腦膜炎癥狀和體征非特異，常與其他非感染性疾病重疊[4]。腦脊液(CSF)培養物中細菌量通常很低[5]。腰椎穿刺(LP)經常由于患兒心肺功能不穩定、在抗生素給藥后的數小時或數天進行，而使培養結果不可靠[6]。腦脊液中白細胞、蛋白質和葡萄糖對腦膜炎的診斷敏感度和特異度有限[7]。白細胞介素23(IL-23)促進中性粒細胞在感染早期的募集，而白細胞介素18(IL-18)對炎癥反應的持續發揮關鍵作用[8-9]。可溶性受體晚期糖基化終產物 (sRAGE)可限制細胞炎癥和損傷的持續(包括神經炎)[10]。有研究[11-13]顯示，膿毒癥患者中血清中IL-23、IL-18和sRAGE水平的改變對診斷、預后具有作用。本研究旨在探討IL-23、IL-18和sRAGE在細菌性腦膜炎早產兒的腦脊液中的水平，為疾病的診斷和決策提供依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

1.1.1研究對象 選取2019年8月—2020年9月在寧夏醫科大學總醫院新生兒重癥監護病房(NICU)住院并符合納入、排除標準的早產兒96例為研究對象。

1.1.2納入標準 ①26周≤胎齡<37周；②750 g≤體質量≤3 500 g；③由本院產科出生，生后 30 min內轉入新生兒重癥監護病房的早產兒作為研究對象;④對有發熱、反應差和敗血癥等疑似腦膜炎符合腰穿指征的早產兒行腰椎穿刺;⑤經醫院倫理委員會同意并簽署知情同意書。

1.1.3排除標準 ①合并中樞神經系統畸形、嚴重顱內出血(Ⅲ-Ⅳ級)、真菌性腦膜炎；②放置腦脊液儲存囊和腦室腹腔分流；③腦脊液常規生化正常，僅腦脊液培養為可疑污染菌。

1.1.4剔除標準 ①研究期間死亡的患兒；②療程未結束家屬要求提前出院者。

1.1.5腦膜炎診斷標準 符合細菌性腦膜炎診斷標準(滿足 2 條中任意 1 條即可診斷)[14]，即有感染臨床表現且腦脊液培養陽性；有感染臨床表現，腦脊液培養陰性但腦脊液中白細胞計數(WBC)>20×106/L、腦脊液中葡萄糖水平<2.2 μmmol/L 或低于同期血糖的 50%，腦脊液中蛋白質水平>1.5 μg/L。

1.1.6分組方法 根據入組早產兒臨床情況及腦脊液檢查結果，將96例患兒分為腦脊液細菌培養陽性腦膜炎組(26例)、腦脊液細菌培養陰性腦膜炎組(40例)和非腦膜炎組(30例)。

1.2 觀察指標

記錄早產兒的基本情況，臨床和實驗室數據(包括感染風險因素，培養結果和治療詳細信息)；各組患兒腦脊液中IL-18、IL-23和sRAGE水平。

1.3 檢測方法

獲得知情同意后，在腰椎穿刺時另外留取一份CSF樣本，離心去除細胞碎片，儲存在-80℃冰箱。采用酶聯免疫吸附法測定腦脊液中IL-23，IL-18和sRAGE水平。

2 結果

2.1 3組早產兒基本情況

本研究共納入96名受試者。26名受試者為培養證實的細菌性腦膜炎，40名為CSF培養陰性腦膜炎，其余30名非腦膜炎嬰兒為陰性對照。在培養證實的腦膜炎中包括金黃色葡萄球菌4例，表皮葡萄球菌4例，凝固酶陰性葡萄球菌3例，糞腸球菌3例，大腸埃希菌4例，陰溝腸桿菌3例，肺炎克雷伯菌3例，黏滯沙雷菌2例。與培養陰性組及非腦膜炎組患兒相比較，經培養證實腦膜炎組患兒腦脊液白細胞計數和蛋白質水平升高(P<0.05)，腦脊液葡萄糖水平降低(P<0.01)，見表1。

表1 各組早產兒基本情況和腦脊液白細胞、蛋白質及葡萄糖水平

2.2 3組早產兒腦脊液IL-18、IL-23和sRAGE表達水平及相關性比較

在培養證實的腦膜炎組與培養陰性腦膜炎組及非腦膜炎組相比，患兒IL-23、IL-18和sRAGE水平升高 (P<0.01)。見圖1和表2。IL-18、IL-23和sRAGE 與CSF WBC和蛋白質值呈正相關，而與CSF葡萄糖水平呈負相關關系。見表3。

表2 各組早產兒腦脊液IL-18、IL-23和sRAGE水平(ng/L)

圖1 各組早產兒腦脊液中IL-23、IL18、sRAGE水平

表3 細胞因子與腦脊液參數的相關性r(P)

2.3 腦脊液IL-18、IL-23和sRAGE水平對早產兒細菌性腦膜炎診斷價值分析

將培養證實腦膜炎組與非腦膜炎組的IL-18、IL-23和sRAGE進行比較，IL-23對細菌性腦膜炎的診斷具有最高的準確性(AUC=0.977)，見圖2；IL-23的ROC曲線下面積大于腦脊液白細胞、蛋白質和葡萄糖的ROC曲線下面積，見表4。

表4 腦脊液參數的ROC曲線下面積

A:ROC curve of IL-23，B:ROC curve of IL-18，C:ROC curve of sRAGE

兩種標志物的應用中，IL-23和sRAGE聯用的 AUC為0.959，而IL-23和IL-18聯用的AUC為0.972。當三種標志物聯用的AUC為0.981。見圖3。

A：ROC curve of IL-18 combined with IL-23，AUC=0.972；B：ROC curve of IL-18 combined with sRAGE，AUC=0.949；C：ROC curve of IL-23 combined with sRAGE，AUC=0.959；D：ROC curve of combined with IL-18,IL-23 and sRAGE，AUC=0.981。

3 討論

IL-23是一種促炎細胞因子，在炎癥早期具有突出的抗炎作用。IL-23作為細胞因子和趨化因子介質，可募集中性粒細胞到感染部位[8,15]。關于IL-23水平變化的研究[16]顯示：患者暴露于特定病原體可以導致其抗原呈遞細胞高表達IL-23。本研究結果顯示：未感染早產兒的IL-23水平較低，但在CSF細菌培養陽性腦膜炎組患兒中IL-23水平明顯升高，表明感染和炎癥刺激可以使早產兒CSF中IL-23水平升高。CSF中 IL-23水平與WBC值呈正相關(r=0.713)，但由于IL-23的AUC值更高，高于WBC、蛋白質和葡萄糖(AUC分別為0.9210、0.7742和0.1534)，因此IL-23在診斷感染方面比CSF中WBC更有價值。

IL-18可以誘導機體產生γ-干擾素，也能刺激機體產生腫瘤壞死因子α(TNF-α)、IL-1β、IL-8、粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(GM-CSF)和輔助型T細胞2(Th2)細胞，從而加強和延續炎癥反應[17]。本研究結果顯示：CSF細菌培養陽性腦膜炎組患兒IL-18 水平較非腦膜炎組升高，IL-18、IL-23和sRAGE聯合應用對診斷腦膜炎顯示出較好的價值。

RAGE受體可上調RAGE表達，從而起到模式識別受體(PRR)的作用[18]。sRAGE通過充當誘餌受體，結合RAGE配體，阻斷RAGE配體與膜結合的RAGE的相互作用，從而發揮保護性抗炎作用。sRAGE水平已被證明與疾病的嚴重程度有關。研究[19]表明：RAGE介導的核因子κB(NF-κB)活化可以導致神經炎癥、小膠質細胞激活、血腦屏障和神經元損傷。本研究結果顯示：CSF細菌培養陽性腦膜炎組患兒CSF 中sRAGE水平較非腦膜炎組升高，因此sRAGE水平可以在一定程度上反映患者疾病的嚴重程度。

本研究結果顯示，在單個標志物診斷曲線中，IL-23的ROC曲線下面積最大(AUC=0.977),IL-18次之(AUC=0.920),sRAGE最小(AUC=0.891)。IL-23、IL-18和sRAGE聯合檢測診斷細菌性腦膜炎的敏感度和特異度均為98.1%。因此IL-23、IL-18和sRAGE聯合檢測可以幫助臨床醫生對腦膜炎進行準確診斷并輔助選擇合適的治療方式。

綜上所述，腦脊液中IL-23、sRAGE和IL-18水平升高對于輔助診斷早產兒細菌性腦膜炎有重要價值。IL-23、sRAGE和IL-18水平可適用于協助臨床醫生決策何時停止使用抗生素,從而有助于在“假定的培養陰性腦膜炎”患者中減少抗生素的使用。但由于本研究樣本量有限，該結論未來也需在其他更大規模的研究中進行進一步驗證。