食管癌術后并發肺部感染病原菌分布及與患者血清TNF-α IL-1β IL-8的關系

司盼盼， 寧光耀， 盧 晨， 方漢林

(安徽醫科大學第一附屬醫院普胸外科， 安徽 合肥 230031)

食管癌是臨床常見消化道惡性腫瘤，在我國的發病率及死亡率均較高，胸腔鏡下食管癌根治術是目前臨床治療該疾病的主要手段，通過直接切除腫瘤病灶，達到減輕吞咽困難、咽痛等臨床癥狀、提高患者生存質量的目的[1]。肺部感染是食管癌患者術后常見并發癥，且抗生素的過度治療可提高病原菌的耐藥性，易引起肺部感染久治不愈，嚴重時可致呼吸系統衰竭，危及患者生命[2]。血清腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、白細胞介素-1β(Interleukin-1β，IL-1β)及白細胞介素-8(Interleukin-8，IL-8)作為細胞因子，局部低表達水平可參與機體的正常免疫應答，而異常表達時可使機體出現全身性炎癥反應、血管擴張、發熱、惡病質等[3]。以往研究表明，炎癥細胞因子在食管癌術后肺部感染并發癥的發生、發展過程發揮重要作用，但臨床較少研究肺部感染與血清TNF-α，IL-1β及IL-8表達之間的關聯[4]。因此，本文擬探討食管癌術后并發肺部感染患者血清TNF-α，IL-1β及IL-8表達水平，分析血清TNF-α，IL-1β及IL-8表達與肺部感染的相關性，為臨床防治肺部感染提供參考依據，改善患者預后。

1 資料與方法

1.1一般資料：選取2020年1月至2021年1月我院收治的98例行胸腔鏡下食管癌根治術患者。納入標準：①臨床診斷為食管癌；②均擇期行胸腔鏡下食管根治術；③肺部感染患者符合《醫院感染診斷標準》[5]：白細胞計數≥1.2×109L-1；影像學檢查顯示肺內有浸潤影、磨玻璃影、間質性改變或伴有胸腔積液；體溫持續在38.5℃以上；存在咳嗽發熱、咯膿痰或胸痛等臨床癥狀；肺部聽診存在濕啰音。滿足上述5項中的任意4項即可確診為肺部感染；④病歷資料完整。排除標準：①入院前已存在肺部感染或接受抗癌藥物治療；②伴其他部位感染；③合并重要臟器功能不全或其他惡性腫瘤。根據術后肺部感染情況分為感染組32例和未感染組66例。按照肺部感染CURB-65評分標準[6]將肺部感染患者分為輕度組14例、中度組11例及重度組7例。評分內容：意識障礙；血尿素氮>7mmoL/L；呼吸頻率≥30次/min；收縮壓<90mmHg或舒張壓≤60mmHg；年齡≥65歲。上述內容滿足一項計1分，總分0～1分為輕度；2～3分為中度；4～5分為重度。

1.2方 法

1.2.1菌種鑒定：患者均于術后清晨漱口后連續采集3次痰液樣本，接種于培養基中，在37℃下持續培養48h，采用微生物分析儀(Bios Merieumx，VITEK)進行菌種分離與鑒定，至少2次病原學培養同一種病原菌時可鑒定為此種致病菌。質控菌種為肺炎克雷伯菌CMCC46117、金黃色葡萄球菌CMCC26003、白色假絲酵母菌CMCC98001，均來源于中國醫學微生物菌種保藏管理中心(China Microbiological Culture Collection Center，CMCC)。

1.2.2一般資料收集：記錄并整理患者年齡、性別、體質指數(Body Mass Index，BMI)、病程、長期吸煙史(每日吸卷煙1支以上，連續或累計超出6個月)、基礎疾病、病理類型、臨床分期、腫瘤部位、手術時間、住院時間等。

1.2.3實驗室指標測定：采集所有患者術后清晨空腹靜脈血3mL，經2500r/min，15min離心后取其血清，采用酶聯免疫吸附法檢測血清TNF-α、IL-1β及IL-8水平，所用試劑盒均購自上海酶聯生物科技有限公司。

2 結 果

2.1肺部感染病原菌分布：對32例合并肺部感染患者痰液樣本進行培養分析，共分離出44株病原菌，其中革蘭氏陰性菌占59.09%，革蘭氏陽性菌占34.09%，真菌占6.82%，見表1。

表1 肺部感染病原菌種類及占比(%)

2.2肺部感染組與未感染組臨床資料比較：感染組患者中有長期吸煙史、糖尿病、腫瘤位于上/中段、CURB-65評分>2分的占比長于高于未感染組，比較有差異，具有統計學意義(P<0.05)，見表2。

表2 肺部感染組與未感染組一般資料對比

2.3感染組與未感染組炎癥因子比較：感染組血清TNF-α、IL-1β及IL-8水平均高于未感染組，差異有統計學意義(P<0.05)，見表3。

表3 感染組與未感染組炎癥因子比較

2.4不同程度肺部感染患者炎癥因子比較：不同程度肺部感染患者的血清TNF-α、IL-1β及IL-8水平比較有差異(P<0.05)；重度組患者血清TNF-α、IL-1β及IL-8水平均高于輕度組及中度組(P<0.05)，中度組患者血清TNF-α、IL-1β及IL-8水平均高于輕度組(P<0.05)，見表4。

表4 不同程度肺部感染患者炎癥因子比較

2.5患者合并肺部感染危險因素多元逐步Logistic回歸分析：選取單因素分析中有統計學意義的數據進行多因素分析(α入=0.05，α出=0.10)，納入各因素進行賦值：長期吸煙史(無=0，有=1)、合并糖尿病(無=0，有=1)、腫瘤位置(下段=0，上/中段=1)、CURB-65評分(≤2分=0，>2分=1)、TNF-α(<7.44μg/L=0，≥7.44μg/L=1)、IL-1β(<38.21μg/L=0，≥38.21μg/L=1)、IL-8(<34.25μg/L=0，≥34.25μg/L=1)；以肺部感染情況為因變量(未感染=0，感染=1)。多元Logistic回歸分析顯示，長期吸煙史、合并糖尿病、腫瘤位于上/中段、CURB-65評分>2分、TNF-α≥7.44μg/L、IL-1β≥38.21μg/L、IL-8≥34.25μg/L是食管癌術后患者并發肺部感染的危險因素(P<0.05)，見表5。

表5 患者合并肺部感染危險因素多元Logistic回歸分析

2.6肺部感染患者炎癥因子水平與CURB-65評分的相關性分析：肺部感染患者的血清TNF-α、IL-1β及IL-8水平均與CURB-65評分呈正相關(r=0.516、0.589、0.536，P<0.05)。見圖1～3。

圖1 TNF-α與CURB-65評分相關性分析

圖2 IL-1β與CURB-65評分相關性分析

圖3 IL-8與CURB-65評分相關性分析

3 討 論

胸腔鏡下食管癌切除術是目前臨床治療食管癌的主要手段，具備良好療效，但手術過程較為復雜，術后并發癥較多，以呼吸道致病菌感染為主的肺部感染最為常見，有近三分之一的食管癌術后患者因肺部感染死亡。故而明確患者肺部感染情況是降低患者死亡率、提高生存質量的重要途徑。本研究的痰培養結果顯示：革蘭氏菌及真菌均可引起患者繼發性肺部感染，其中以肺炎克雷伯菌感染居多，這可能與肺炎克雷伯菌分布廣泛、長期存活、易黏附于組織表面且細菌耐藥性增加有關。

本研究結果顯示：感染組患者中有長期吸煙史、糖尿病、肺部疾病的占比長于高于未感染組，提示長期吸煙史、糖尿病及肺部疾病與食管癌患者并發肺部感染密切相關，后經多元Logistic回歸分析證實，長期吸煙史、合并糖尿病及腫瘤位于上/中段、CURB-65評分>2分均是食管癌術后患者并發肺部感染的危險因素。究其原因可能為：長期吸煙患者肺部氣管纖毛病變可影響氣管自我清潔功能，使得肺部防御機制減弱，易遭受致病菌侵襲。若患者本身合并有糖尿病，高血糖可加重代謝紊亂，體內蛋白質的合成顯著下降，中性粒細胞吞噬功能明顯減弱，免疫力降低，機體無法抵御病原菌的侵襲，且血糖濃度過高容易成為病原菌的良好培養基，細菌繁殖能力增強，增加感染風險，高糖對內皮細胞有明顯的損傷作用，破壞尿道黏膜屏障，導致細菌更易侵入[7]。手術過程中切除高位腫瘤時，較易損傷喉返神經，聲門關閉不全，術后易出現反流癥狀或誤吸，可能進一步增加肺部感染發生率。CURB-65評分是對患者意識障礙、呼吸頻率、氮質血癥、低血壓等情況的綜合評估，有研究證實，以上評估內容均與肺部感染的發生有關，可有效反映肺部感染嚴重程度[8]。

TNF-α作為細胞因子，既可抑制腫瘤細胞的生長，也可作為炎癥介質，由單核巨噬細胞等大量釋放后可引起炎癥反應及過度免疫應答；IL-1β屬于白細胞介素中的重要成員，可誘導多種促炎細胞因子的分泌，其異常表達可使機體出現全身性炎癥反應；TNF-α、IL-1β等細胞因子的大量分泌可刺激淋巴細胞、內皮細胞、單核細胞等釋放IL-8，該細胞因子能夠激活中性粒細胞，參與中性粒細胞介導的炎癥反應[9]。本研究顯示：感染組血清TNF-α、IL-1β及IL-8水平均高于未感染組，重度感染組患者血清TNF-α、IL-1β及IL-8水平均高于輕度組及中度組(P<0.05)，中度感染組患者血清TNF-α、IL-1β及IL-8水平均高于輕度組，且危險因素分析結果顯示高表達水平的血清TNF-α、IL-1β及IL-8是食管癌術后患者并發肺部感染的危險因素，提示隨著血清TNF-α、IL-1β及IL-8水平的升高，患者肺部感染風險增加，肺部感染病情加重。分析原因為：致病菌侵入呼吸道黏膜及肺組織后釋放內毒素可誘導NLRP3炎癥小體被激活，激活后的NLRP3炎癥小體參與介導TNF-α、IL-1β、IL-8等細胞因子的分泌及生物活性的產生，細胞因子間相互作用發揮炎癥級聯反應[10]。商江麗等[11]研究表明，炎癥細胞因子的表達水平可作為食管癌術后患者炎癥反應的血清標記物，患者自身代償能力無法承受血清TNF-α、IL-1β、IL-8的大量分泌則會引起全身性炎癥反應，并對心、肺、腎等組織細胞造成損傷，患者免疫調節功能失衡，增加病原菌侵襲誘發肺部感染風險。本研究還顯示：肺部感染患者的血清TNF-α、IL-1β及IL-8表達水平均與CURB-65評分呈正相關，進一步證實血清TNF-α、IL-1β及IL-8表達水平能反映食管癌術后患者肺部感染嚴重程度。何小平[12]等研究表明，抑制細胞因子造成的過度炎癥及級聯反應對減輕患者肺部感染情況有一定的促進作用，可明顯降低細胞因子對肺組織的損害，改善肺功能。

綜上所述，食管癌術后肺部感染患者的血清TNF-α、IL-1β及IL-8呈高表達水平，且血清TNF-α、IL-1β及IL-8水平與肺部感染嚴重程度密切相關，臨床可通過檢測血清TNF-α、IL-1β及IL-8水平評估患者食管癌術后肺部感染的發生及發展情況。