卒中相關性肺炎生物標志物的研究

曾國瓊，賀海亮，周克兵，何玉淑，張相柏

（1.南華大學衡陽醫學院，湖南 衡陽 421001；2.南華大學附屬南華醫院，湖南 衡陽 421002）

卒中相關性肺炎（stroke-associated pneumonia，SAP）是指非機械通氣卒中患者發病7 d 內新出現的肺炎[1]，是腦血管意外后常見并發癥之一，發病率為7%～38%[2]。近年來卒中和感染之間相互作用的觀點備受臨床關注，其中感染可以誘發腦血管意外，而急性腦卒中誘發免疫抑制進而加重感染，肺部感染已經被認為是影響卒中患者預后的危險因素[3]。研究發現[4-6]，SAP 會延長卒中患者住院時間、增加住院費用，尤其ICU 病房患者SAP 發病率更高，容易并發膿毒血癥，是影響急性腦卒中患者預后和死亡率的重要影響因素。因此，有必要確定腦卒中后感染的早期預測因素，以篩選出高感染風險的患者進行早期臨床干預，從而改善患者預后及生活質量。目前根據SAP 患病風險研究有A2DS2、AIS-APS、ISAN 等多種評分及預測模型[7，8]，但以上預測模型仍不能滿足臨床實際應用的需求。隨著檢驗醫學的快速發展及對SAP 發病機制的研究，生物標志物對SAP 的早期預測、識別及診斷、治療后評估有著重大意義。本文就SAP 血液學生物標志物、生物化學標志物、炎性細胞因子生物標志物及分子生物標志物作一綜述，以期指導臨床治療。

1 血液學生物標志物

1.1 單核細胞與淋巴細胞比值 單核細胞與淋巴細胞比值（monocyte-to-lymphocyte ratio，MLR）是目前具有代表性的免疫炎癥生物標志物，與社區相關性肺炎、全身炎癥反應等疾病相關，已經被證明可同時用于預測和反饋機體感染或炎癥反應后的免疫狀態。Cheng HR 等[9]研究發現，與非SAP 患者相比，SAP 患者MLR 更高，且調整混雜因素和風險因素后，多元回歸分析提示MLR＞0.3843 可獨立預測SAP 的發生。另外，Cao F 等[10]研究提示，高MLR 是急性腦卒中患者患SAP 的獨立危險因素，對肺炎的嚴重程度有預測作用。以上研究均采用的是單中心回顧性研究，采集的炎癥指標比較局限，還有缺乏營養狀況、吞咽困難、口腔衛生等其它危險因素資料等缺點，因此，探討MLR 與SAP 之間的關系仍需要進行多中心、大樣本的研究。

1.2 中性粒細胞與淋巴細胞比值 中性粒細胞與淋巴細胞比值（neutrophil-to-lymphocyte ratio，NLR）是反映全身炎癥及細菌感染的血液學檢測指標，其預測價值優于傳統指標[11]。Nam KW 等[12]研究顯示，SAP 患者NLR 高于非SAP 患者，且高NLR 患者年紀越大，發生糖尿病、吞咽困難風險則越大；此外，該項研究還發現NLR 水平和肺炎嚴重程度之間存在密切相關性，且ROC 曲線分析表明，NLR 曲線預測SAP 的AUC 為0.861（95%CI：0.821～0.901），NLR 的最佳臨界值為3.745。Wang Q 等[13]研究也表明，早期高NLR 可預測急性卒中患者SAP 發生概率。以上研究均提示高NLR 可能是急性腦血管意外患者SAP 早期預測、評估疾病嚴重程度的有效生物學指標，臨床醫師可根據實際情況開展相關研究驗證NLR 對SAP 預測及風險評估的有效性。

2 生物化學標志物

2.1 C 反應蛋白 C 反應蛋白（C-reactive protein，CRP）由肝細胞大量產生，對白介素-6（IL-6）、腫瘤壞死因子等促炎性因子產生作用，是反映全身炎癥反應的生物化學標志物，對診斷急性細菌感染具有高度敏感性，但其缺乏特異性。Kalra L 等[14]研究發現，高水平CRP 并沒有增加SAP 診斷的準確性，但在無發熱患者中，高水平CRP、胸部影像學改變和白細胞升高或減少對診斷SAP 的敏感性為0.84，特異性為0.99，根據這一差異性表現，該研究發現由發熱、CRP≥30 mg/L、胸部體征及影像學改變和白細胞增多組成的改良算法對診斷SAP 具有很高準確性（敏感性為0.94，特異性為0.96）。該實驗初步估算了CRP 的閾值情況，強調CRP 作為診斷和預測SAP 的有效性，但由于CRP 的檢測方式不同，尚需更多前瞻性研究驗證這一發現。任厚偉等[15]研究發現，CRP為SAP 發生的獨立危險因素。此外，Tinker RJ 等[16]研究顯示，SAP 患者出院時的殘疾水平與CRP 呈獨立相關，其原因可能是重癥SAP 和嚴重腦血管意外患者炎癥因子水平更高，與炎癥因子關聯的CRP 也升高。綜上，CRP 可能是SAP 的診斷標志物，也是反映SAP 炎癥程度和預后的生物學指標，當出現高CRP 水平時，需引起臨床醫生重視。

超敏CRP（hypersensitive CRP，hs-CRP）比CRP精確度更高。Cai Z 等[17]研究提示，血漿中升高的hs-CRP 與急性腦梗死患者不良預后相關。Wang Q等[13]研究也發現，SAP 患者hs-CRP 水平明顯高于非SAP 患者，提示hs-CRP 對SAP 有一定預測價值。王蒙等[18]研究提示，血清hs-CRP 水平升高是靜脈溶栓治療后急性腦缺血性卒中患者發生SAP 的獨立預測因素，預測價值較高。目前關于CRP 和SAP之間的關系已被明確，可開展更多、更規范、更進一步的試驗證實并明確CRP、hs-CRP 與SAP 之間關系，提高CRP、hs-CRP 預測SAP 的準確性，以期為SAP 發病機制的研究提供理論依據。

2.2 降鈣素原 降鈣素原（procalcitionin，PCT）是上皮細胞對細菌感染做出反應而產生的降鈣素前體蛋白，臨床上常被用于診斷細菌感染性疾病。當機體發生細菌感染時，脂多糖和多種促炎因子如IL-6、腫瘤壞死因子-α 刺激PCT 形成并分泌，其升高程度與感染嚴重程度呈正相關，具有比CRP 更高的敏感性和特異性。Shi G 等[19]研究發現，PCT 是急性缺血性卒中患者經靜脈溶栓后患SAP 的診斷性生物標志物，且對預后的評估具有比hs-CRP 更高的準確性，該實驗提示診斷SAP 的PCT 最佳臨界值為0.22 ng/ml，其相應的敏感性和特異性分別為81.6%和70.2%；同時，隨訪3 個月后結果表明，高水平PCT 與不良結局和死亡發生率獨立相關。杜合賓等[20]研究發現，當PCT 聯合CRP、A2DS2評分共同預測SAP 風險時，其準確率和精確度均上升，明顯優于單獨一項指標。另有研究提示[21，22]，PCT 對急性腦血管意外患者患SAP 的可能性及預后有一定評估及預測作用。以上研究均提示，PCT 與SAP 之間存在一定聯系，未來需要更多、更大樣本的研究進一步驗證PCT 評估及預測SAP 的準確性，并推算PCT 的最佳臨界值。

2.3 血清鐵 鐵是人類許多代謝過程如氧運輸、電子轉運和脫氧核糖核酸合成等所必需的元素，還參與氧化還原反應，產生活性羥基自由基，并破壞脫氧核糖核酸和蛋白質等大分子。炎癥因子可影響鐵代謝，降低血清鐵水平，但其中機制暫不明確。Lu Y 等[23]研究顯示，SAP 患者血清鐵、PCT、CRP 均顯著高于對照組，且ROC 曲線顯示血清鐵、PCT、CRP 和A2SD2評分在SAP 預測中具有較高價值，提示血清鐵、鐵蛋白不僅可以作為SAP 的監測方法，還可能可以預測SAP 的嚴重程度。Li J 等[24]研究發現，較低的血清鐵水平與SAP 高風險相關，且血清鐵與SAP 風險呈L型關系，提示缺鐵患者（血清鐵＜12.5 μmol/L）患SAP 風險高，血清鐵的微小變化可能對患SAP 的風險有很大影響；當血清鐵水平處于正常范圍時（12.5～32.2 μmol/L），SAP 風險較低且穩定，其原因可能與微生物對鐵的吸收以及炎癥反應破壞了巨噬細胞的鐵代謝和鐵穩態相關，但是由于該實驗存在一定局限，尚不能明確血清鐵和SAP 之間的關系，且有關較高的血清鐵水平和SAP 之間的病例數較少，該研究得出的L型關系暫不完整。同時，有關炎癥反應與血清鐵相互之間的影響及作用機制暫不明確，因此有關血清鐵水平預測SAP 風險有待進一步驗證。

2.4 維生素D 維生素D（vitamin，VD）是一種類固醇激素，是人體必需的營養素，可以影響卒心腦血管系統疾病結局[25，26]。Huang GQ 等[27]研究顯示，SAP 患者VD 水平明顯偏低，且VD 缺乏患者的SAP 發病率明顯高于VD 不足或充足患者，且經統計學分析后發現VD 水平與SAP 風險呈線性關系，提示VD 缺乏是SAP 的潛在危險因素。但目前有關VD 和SAP之間的研究尚少，有關VD 缺乏、不足、充足等不同水平預測SAP 風險這一問題有待進一步驗證。

3 炎性細胞因子生物標志物

Ramiro L 等[28]研究提示，炎癥因子如白介素-1（IL-1）、IL-6、腫瘤壞死因子-α 等可以作為缺血性腦卒中診斷或預后的生物標志物。Mengel A 等[29]研究發現，急性缺血性腦卒中患者SAP 與IL-6 水平升高密切相關。Hoffmann S 等[30]研究發現，在調整吞咽困難等混雜因素后，入院第1 天較高水平IL-6與SAP 高風險相關。IL-6 被廣泛認為與卒中后呼吸道感染相關[31]，但由于缺乏早期的血液樣本及數據，暫不能有效解釋IL-6 對SAP 的早期預測作用，因此仍需要更多的實驗數據明確IL-6 和SAP 之間的相互聯系。

4 分子生物標志物

SAP 的主要發病機制為卒中后免疫抑制，淋巴細胞在全身免疫系統起重要作用，同時參與細胞和體液免疫。當全身免疫反應下調時，可表現為外周血淋巴細胞數量減少和單核細胞功能失活。此外，當全身淋巴細胞數量減少或功能障礙時，可引起免疫抑制，從而導致感染，因此監測T 淋巴細胞亞群相對水量的改變對反映患者免疫狀態和疾病進展至關重要。CD4/CD8 是檢測T 細胞亞群中最簡單和最特異的組群[32,33]。Feng HX 等[34]研究發現,急性腦梗死后SAP 組患者外周血CD4/CD8 比值明顯低于單純腦卒中患者，且經多變量回歸分析后表明，CD4/CD8 比值是SAP 的獨立危險因素，CD4/CD8 比值與SAP 呈正相關，另ROC 曲線結果顯示，CD4/CD8比值是SAP 較好的預測生物標志物。此外，任厚偉等[15]研究提示，CD4/CD8 比值在中高危組SAP 患者中偏低，提示CD4/CD8 比值對SAP 嚴重程度分級有預測價值。

此外，機體免疫抑制還可以表現為單核細胞功能失活，HLA-DR 減少。Hoffmann S 等[30]研究提示，低HLA-DR 表達患者患SAP 風險偏高，提示HLADR 表達對SAP 有獨立預測性。目前關于HLA-DR預測SAP 的方式多采用聯合PCT、CRP、IL-6 等生物學指標，對SAP 風險的判斷有一定參考價值。此外，還有研究提示[35-37]，腎上腺髓質素前體、c 端原內皮素、心房鈉尿肽前體中肽段、超敏血管加壓素前體，以及升高的超氧化物歧化酶和丙二醛等生物學指標對SAP 有一定預測作用，但該類實驗研究較少，其結論有待進一步驗證。

5 總結

目前關于SAP 的生物標志物多種多樣，但實際的預測效果有待進一步研究。有代表性的生物標志物如MLR、NLR、CRP、PCT 已經被認為對SAP 的發生發展、風險評估及嚴重程度具有一定評估作用，且臨床上該檢驗結果容易獲取，可推薦臨床廣泛實用，但由于缺乏一定特異性，且臨界值暫不明確，建議進一步結合臨床考慮。此外，血清鐵、VD 等生化指標、炎性細胞因子、淋巴細胞亞群等其它分子標志物的預測效果有待考證，不過這些生物標志物為探索SAP 發病機制提供了新的角度，可繼續深入研究。總之，有效的生物標志物對進一步探討SAP 發病機制、改善患者預后有著重大意義。