SIRI、SII對慢性阻塞性肺疾病急性加重期的診斷價值

左皓環 劉雅瓊 鄭云 徐明艷 邵潤霞 劉劍波

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是全球發病率和死亡率的主要原因[1],在我國40歲及以上成年人中的患病率已升高至13.6%[2]。慢阻肺患者氣道的炎癥和結構變化隨著慢阻肺的嚴重程度而增加[3],且氣道和全身炎癥與疾病進展和死亡率有關。目前對慢阻肺急性加重的臨床診斷仍然依靠患者對呼吸困難癥狀的主觀感知,因此尋找一種簡便經濟的指標很有必要。系統炎癥反應指數(systemic inflammation response index,SIRI)、系統免疫炎癥指數(systemic immune inflammation index,SII)計算公式分別為中性粒細胞計數×單核細胞計數/淋巴細胞計數、中性粒細胞計數×血小板計數/淋巴細胞計數,由QI[4]、HU[5]等人提出,已在多種腫瘤和心血管疾病中得到廣泛應用[6-8],但在慢阻肺中應用較少,本研究旨在探討二者對慢阻肺急性加重的診斷價值,為臨床診療提供指導。

資料與方法

一、患者一般資料

納入2021年1月至2022年12月在我院收治的137例慢阻肺急性加重期患者(觀察組)和65例慢阻肺穩定期患者(對照組)為研究對象。納入標準:①符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南(2021年修訂版)》[9]中慢阻肺穩定期和慢阻肺急性加重期的標準; ②年齡40～80歲。 排除標準: ①就診前服用抗生素或糖皮質激素超過20mg/d者;②患有活動性肺結核、哮喘、重癥感染、氣胸、惡性腫瘤、自身免疫性疾病等;③臨床資料不全者。本研究方案已通過鄭州大學第二附屬醫院醫學倫理委員會批準(2023108)。

二、資料收集與方法

根據住院系統收集患者入院時的病歷資料,包括:①一般資料:性別、年齡、體質量指數(BMI)、吸煙指數(支×年)、合并癥、入院前是否使用全身糖皮質激素和抗生素、1年內加重次數、住院時間。②臨床病例數據:入院24h內的血常規、CRP、IL-6。血常規由我院全自動血液分析儀測定、CRP通過速率散射比濁法測定、IL-6通過電化學發光定量法測定。根據公式計算SIRI、SII和NLR。SIRI=中性粒細胞計數(NEU)×單核細胞數(MONO)/淋巴細胞計數(LYM);SII=中性粒細胞計數(NEU)×血小板數(PLT)/淋巴細胞計數(LYM);NLR=中性粒細胞計數(NEU)/淋巴細胞計數(LYM)。

三、統計學方法

采用 SPSS 26.0分析研究數據。符合正態分布的計量資料以均數±標準差表示,兩組間比較采用獨立樣本t檢驗,不符合正態分布以M(P25,P75)表示,組間比較采用非參數Mann-WhitneyU檢驗,分類資料以例數表示,組間比較采用卡方檢驗。Spearman相關分析法進行相關性分析。危險因素分析采用單因素和多因素Logistic回歸分析,評價各指標的診斷效能及最佳預測值采用受試者工作特征曲線(ROC)分析,P<0.05具有統計學意義。

結 果

一、兩組慢阻肺患者臨床指標和基線資料比較

觀察組和對照組在性別、年齡、BMI、吸煙指數方面差異無統計學意義(P>0.05) 。觀察組NEU、MONO、NLR、SII、SIRI、CRP、IL-6水平均高于穩定對照組,差異具有統計學意義(P<0.05);觀察組LYM水平低于對照組,差異具有統計學意義(P<0.05)。結果(見表1)。

表1 兩組慢阻肺患者臨床資料及實驗室指標比較

二、慢阻肺急性加重患者單因素及多因素Logistic回歸分析

將“患者是否為慢阻肺急性加重”作為因變量,急性加重期患者賦值為“1”,穩定期患者賦值為“0”。選取兩組之間有差異的指標作為自變量,并以測量值的形式納入單因素和多因素Logistic回歸分析。單因素Logistic回歸分析表明SIRI、SII、NLR、CRP、IL-6是影響慢阻肺急性加重的因素(P<0.05)。將上述變量納入多因素Logistic回歸分析,結果表明SIRI(OR=3.105,95%CI:1.463～6.590)是慢阻肺急性加重的獨立危險因素(P<0.05)(見表2)。

表2 單因素及多因素Logistic回歸分析結果

三、SIRI、SII、NLR及多指標聯合診斷慢阻肺急性加重的ROC曲線分析

繪制SIRI、SII、NLR、SII+SIRI+NLR、SII+SIRI+NLR+CRP+IL-6的ROC曲線(圖1)。單項檢測中,SIRI、SII、NLR的曲線下面積分別為0.818、0.752、0.760,AUC均大于0.700(P<0.05),具有良好的診斷效能。其中SIRI的診斷價值最高,且SIRI敏感度和特異度優于SII。多指標聯合檢測時, SII+SIRI+NLR和SII+SIRI+NLR+CRP+IL-6的曲線下面積分別為0.822、0.832,五聯指標診斷效能最高且特異度最高,三聯指標敏感度最高(見表3)。

圖1 SIRI、SII、NLR及聯合指標對慢阻肺急性加重診斷的ROC曲線

表3 SIRI、SII、NLR及聯合指標的診斷效能分析

四、慢阻肺急性加重患者SIRI與傳統指標和預后的相關性分析

慢阻肺急性加重患者SIRI與CRP、IL-6、住院時間、1年內加重次數均呈正相關,差異有統計學意義(P均<0.01)(見表4)。

表4 SIRI與傳統指標CRP、IL-6和預后的相關性

討 論

慢阻肺具有高度異質性,存在多種表型,系統性炎癥是慢阻肺的一個重要表型特征[10]。70%的慢阻肺患者至少有一個炎癥指數升高[11],在急性加重期肺部炎癥會隨著全身性炎癥的增強而增強,表明慢阻肺患者存在持續的系統性炎癥。目前C-反應蛋白(CRP)、白細胞介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等傳統炎癥標志物已被廣泛研究[12, 13],外周血中性粒細胞與淋巴細胞的比值(NLR)、血小板與淋巴細胞比值(PLR)也是預測慢阻肺患者急性加重和住院死亡率有價值的生物標志物[14, 15]。本研究通過探討新型血清學指標SIRI和SII在慢阻肺急性加重診斷方面的價值,為早期診治提供指導。

SIRI和SII是由外周血中性粒細胞、淋巴細胞、單核細胞和血小板等指標計算出的綜合指標,已有研究將其用于COVID-19和肺部感染的診斷[16, 17],且預測能力優于NLR、PLR等常規指標。Benz等[18]發現,高水平SII與老年慢阻肺患者全因死亡風險的增加顯著相關。本研究首先分析了兩組患者血清NEU、LYM、MONO、PLT水平,觀察組NEU、MONO、PLT增高,LYM降低,提示慢阻肺急性加重期間存在比穩定期更加劇的炎癥反應。全身炎癥是慢阻肺的重要環節,Kapellos[19]對慢阻肺患者中性粒細胞測序發現全身炎癥反應在慢阻肺早期階段就已經存在。Hu[20]等人首次評估了淋巴細胞計數減少與慢阻肺急性加重的相關性,結果顯示淋巴細胞計數低于0.8×109/L可以預測慢阻肺急性加重患者住院死亡率,原因可能是慢阻肺急性加重患者免疫力受損,以及淋巴細胞滲入肺小氣道所致。Singh[14]等發現單核巨噬細胞的吞噬缺陷與慢阻肺急性加重頻率呈負相關,且導致肺損傷和肺功能惡化。Chang[21]等對3366名慢阻肺患者的前瞻性研究發現,血小板計數增加與第1年急性加重風險增加獨立相關,原因可能是慢阻肺患者全身炎癥介導了內皮功能障礙和血小板活化。SIRI、SII作為反映全身炎癥和免疫狀態的綜合指標,相比單一的血常規指標受到年齡、性別和共病等個體差異的影響較小,因此具有更強的穩定性[22],可以更全面客觀地反映機體的免疫和炎癥狀態。

本研究中觀察組SIRI、SII水平較對照組均顯著升高,且SIRI在慢阻肺急性加重中與CRP、IL-6存在中等強度的相關性,說明SIRI具有與這些指標相似的診斷能力。多因素Logistic回歸分析結果表明,SIRI是慢阻肺急性加重的獨立危險因素。因此,入院時SIRI水平高于截斷值1.22的慢阻肺患者應接受早期抗感染干預,以避免病情惡化。Liu[23]等通過對275名穩定期慢阻肺患者的前瞻性研究發現,SIRI和SII均可預測慢阻肺的總加重(AUC=0.64、0.57)和嚴重加重(AUC=0.64、0.58)。本研究中SIRI、SII和NLR對慢阻肺急性加重的AUC均大于0.700,結果有一定差異,原因可能是研究方法以及分組標準不同。本研究發現SIRI對慢阻肺急性加重診斷效能最高且特異度和敏感度高,NLR的診斷效能次之,優于SII。Zuo[24]等研究表明,SII在預測慢阻肺病情惡化方面弱于NLR,與本研究結果一致。將SIRI、SII與NLR聯合檢測時,ROC結果顯示三聯指標的診斷效能優于三者單獨的診斷能力,將SIRI、SII、NLR與傳統指標CRP、IL-6聯合檢測時,診斷效能和特異度相比單項檢測有了很大提高,但敏感度偏低,容易漏診。

慢阻肺頻繁加重與炎癥反應加劇密切相關[25],且每年加重次數>2次是慢阻肺死亡率的獨立預測因素[26]。本研究分析了SIRI與慢阻肺急性加重期患者住院時間和1年內加重次數的相關性,結果顯示SIRI與其均存在一定的正相關關系,提示高水平SIRI可能延長慢阻肺急性加重患者的住院時間,提高急性加重頻率。

本研究證實了SIRI和SII是慢阻肺急性加重的良好診斷指標,但仍存在一些局限性。首先研究樣本量小,且為回顧性研究,可能引入混雜偏倚,未縱向探討該指標與慢阻肺急性加重的關系。炎癥反應是一個持續演變的過程,本研究僅記錄了入院后24小時內的炎癥指標,需要進一步研究探討發病后不同時間點炎癥因子的變化及預測價值。目前對于SIRI和SII在慢阻肺中的作用及機制的研究較少,且樣本量均較小,還需進行更多大樣本研究來增加可靠性,以全面探討免疫炎癥指標與慢阻肺發生發展的生物學機制,以及對預后、治療方面的研究。