血清IL-41及ACE2水平診斷小兒川崎病的臨床價值

金程,陸冬慧,張榴榴,謝晉

川崎病(Kawasaki disease, KD)是兒童常見的急性血管性炎性疾病[1]。冠狀動脈是KD最主要的受累血管,可發生冠狀動脈損傷(coronary artery lesions,CAL),危及生命[2]。目前KD的診斷主要根據臨床癥狀和體征,缺乏特異性的診斷指標。白介素41(interleukin 41,IL-41)是一種小分子分泌蛋白,具有營養神經、拮抗胰島素抵抗及調節脂質代謝等多種功能[3- 4]。血管緊張素轉化酶2(angiotensin converting enzyme 2,ACE2) 主要表達于血管內皮細胞中,能夠結合分解血管緊張素,調節血管內皮細胞的結構和功能[5]。近年來發現,ACE2基因多態性能夠增加KD的發生風險,是KD患兒早期診斷的生物標志物[6-7]。目前血清IL-41、ACE2在KD患兒中表達的臨床意義尚不明確?，F檢測KD患兒血清IL-41、ACE2水平,探討兩者的臨床價值,報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2018年12月—2022年12月合肥市婦幼保健院普兒科診治KD患兒80例為KD組,男46例,女34例,年齡0.5～9(3.76±1.28)歲;病程1～7(3.12±0.74)d;無明顯誘因、無糖尿病等基礎疾病、無既往治療史及家族遺傳史;完全性KD 60例,不完全性KD 20例;根據超聲心動圖結果,分為冠狀動脈損傷(CAL亞組)26例和非冠狀動脈損傷(非CAL亞組)54例。同期急性上呼吸道感染伴發熱患兒40例為對照2組,男22例,女18例;年齡0.5～10(3.68±1.39)歲,均排除心血管疾病、自身免疫系統疾病等。同期行擇期手術的腹股溝斜疝患兒40例為對照1組,男23例,女17例;年齡0.6～12(3.75±1.71)歲。3組患兒性別、年齡比較差異無統計學意義(P>0.05)。本研究經醫院倫理委員會審核通過(YYLL2018-2018FY06-05-01),患兒家屬知情同意并簽署知情同意書。

1.2 KD組病例選擇標準 (1)納入標準:①KD診斷符合美國心臟協會和美國兒科學會制定的《川崎病診斷指南》[8];②超聲心動圖結果顯示存在冠狀動脈瘤或冠狀動脈擴張時診斷為CAL,冠狀動脈擴張標準具體為:年齡<5歲時,冠狀動脈內徑>3.0 mm;≥5歲時,冠狀動脈內徑>4.0 mm;擴張冠狀動脈內徑超過臨近冠狀動脈內徑1.5倍以上,冠狀動脈管腔明顯不規則;③KD處于急性期;④初次診治;⑤均接受靜脈注射免疫球蛋白(IVIG)治療;⑥臨床資料完整。(2)排除標準:①合并上呼吸道感染、肺炎等;②合并先天性心肺畸形;③合并自身免疫系統疾病,接受糖皮質激素等免疫抑制治療。

1.3 觀測指標與方法

1.3.1 臨床資料收集:記錄患兒性別、年齡、發熱時間等資料。實驗室檢查:白細胞計數、中性粒細胞百分比、淋巴細胞百分比、血小板計數、血紅蛋白、紅細胞沉降率、血鈉、C反應蛋白、降鈣素原、白蛋白、丙氨酸氨基轉移酶及天冬氨酸氨基轉移酶等。

1.3.2 血清IL-41、ACE2水平檢測:于患兒入院后治療前,對照1組患兒入院后次日清晨留取空腹靜脈血約3 ml,4℃條件下離心留取上層血清。采用酶聯免疫吸附實驗檢測血清IL-41(ELISA試劑盒,購自天津怡森源生物科技公司,貨號 YSH109068)、ACE2(ELISA試劑盒購自上海聯祖生物科技公司,貨號LZ-E028872)水平。操作步驟參照試劑盒說明書進行。試驗結束后采用全自動酶標儀(美國Bio-RAD公司,型號550)檢測450 nm吸光度值,根據標準曲線計算樣品濃度。

2 結 果

2.1 3組血清IL-41、ACE2水平比較 血清IL-41、ACE2水平比較,KD組>對照2組>對照1組,差異均有統計學意義(P<0.01),見表1。

表1 3組血清IL-41、ACE2水平比較

2.2 CAL亞組與非CAL亞組KD患兒血清IL-41、ACE2水平及臨床資料比較 CAL亞組發熱時間、C反應蛋白、降鈣素原及血清IL-41、ACE2均高于非CAL亞組,差異均有統計學意義(P<0.01);其他資料2亞組比較差異均無統計學意義(P>0. 05),見表2。

表2 CAL亞組與非CAL亞組KD患兒血清IL-41、ACE2水平及臨床資料比較

2.3 KD患兒血清IL-41、ACE2水平與主要臨床/血液指標的相關性 KD組患兒血清IL-41、ACE2水平與發熱時間、C反應蛋白及降鈣素原(PCT)呈正相關(P均<0.01),見表3。

表3 KD患兒血清IL-41、ACE2水平與主要臨床/血液指標的相關性

2.4 影響KD患兒發生CAL多因素Logistic回歸分析 以KD患兒發生CAL為因變量(賦值:是為“1”;否為“0”),以上述結果中P<0.05項目為自變量進行多因素Logistic回歸分析,結果顯示: 血清IL-41高、ACE2高、發熱時間長、C反應蛋白高、PCT高是影響KD患兒發生CAL的獨立危險因素(P<0.01),見表4。

表4 多因素Logistic回歸分析影響KD患兒發生CAL的因素

2.5 血清IL-41、ACE2預測KD患兒發生CAL的價值分析 繪制血清IL-41、ACE2預測KD患兒發生CAL的價值ROC曲線,并計算曲線下面積(AUC),結果顯示: 血清IL-41、ACE2及兩項聯合預測KD患兒發生CAL的AUC分別為0.812、0.815、0.878,兩項聯合的AUC大于血清IL-41、ACE2單一檢測(Z/P=5.116/<0.001、4.217/0.009),見圖1、表5。

圖1 血清IL-41、ACE2及兩項聯合預測KD患兒發生CAL的ROC曲線分析Fig.1 ROC curve analysis of serum IL-41, ACE2 and the combination of the two to predict the development of CAL in children with KD

表5 血清IL-41、ACE2及兩項聯合預測KD患兒發生CAL的價值

3 討 論

KD是兒童期常見的血管炎,是免疫介導的累及全身多個器官和組織的中小動脈炎性病變,可繼發肝炎、間質性肺炎、心肌炎及心包積液等。CAL是KD最常見也是最嚴重的并發癥,常發生于KD急性期,可引起缺血性心肌病、心肌梗死,是影響KD患兒遠期預后的主要因素[9-10]。雖然目前國際上已經出現了根據KD患兒年齡、發熱時間及C反應蛋白等指標評估CAL的風險評估系統,如Kobayashi系統等[11],但不同評估系統在不同人群中的評估效能存在差異,難以廣泛應用于臨床。深入研究KD的疾病機制,尋找能夠有效評估KD患兒 CAL發生風險的生物標志物,具有重要意義。

IL-41是一種免疫調節細胞因子,由脂多糖、炎性因子誘導刺激巨噬細胞后分泌產生,具有調節能量消耗、葡萄糖耐量及誘導全身遲發性免疫抑制的作用[4]。研究發現,IL-41的促炎效應能夠促進內皮細胞啟動炎性級聯反應,導致血管內皮功能障礙,引發冠心病、川崎病等疾病的發生,是潛在的KD血清標志物[12-13]。本研究中,KD患兒血清IL-41升高,與患兒病情程度有關,這與Cai等[12]報道結果一致,提示IL-41參與KD疾病的發生發展過程。分析其原因,KD急性期時大量促炎因子如腫瘤壞死因子-α、白介素-17a等能夠激活巨噬細胞,促進IL-41的釋放,IL-41能夠通過促進巨噬細胞、中性粒細胞等的活化及浸潤,導致血管炎性損害及內皮功能障礙的發生[13]。另外,IL-41水平升高能夠提高KD患兒血清D-二聚體和N末端腦鈉肽前體水平,加重動脈內皮細胞損傷,同時降低血清IgM水平,減慢血管損傷修復過程,進而加重KD患兒病情程度[12]。本研究結果表明,血清IL-41升高是影響KD患兒CAL發生的獨立危險因素,提示血清IL-41參與KD患兒CAL的發生。筆者分析,一方面是IL-41能夠促進巨噬細胞過度活化,促進冠狀動脈血管壁大量炎性細胞浸潤,導致壞死性動脈炎及囊性動脈瘤的形成,可能造成血管破裂[14]。另一方面,有學者報道,IL-41能夠通過誘導輔助型Th1細胞和Th2細胞的失衡,上調血管內皮細胞中細胞外信號調節激酶,促進血管內皮細胞及平滑肌細胞過度炎性反應,加重KD患兒冠狀動脈損害程度,同時會誘導靜脈免疫球蛋白治療耐藥性形成,導致患兒不良預后[14-15]。因此,KD患兒血清IL-41升高參與KD疾病發生發展,是潛在的評估CAL發生的生物標志物。

ACE2編碼基因位于Xp22.2,其作為一種跨膜型鋅金屬羧肽酶,存在于內皮細胞和上皮細胞膜外表面,參與血管緊張素Ⅱ的合成,促進血管平滑肌細胞的增殖、遷移、肥大及促炎細胞因子和基質金屬蛋白酶的產生,在冠心病、腦卒中等疾病中發揮重要作用[16]。本研究中,KD患兒血清ACE2水平升高,與發熱時間、C反應蛋白及降鈣素原有關,提示ACE2參與KD疾病的發生發展過程。這與既往研究中KD患兒血清ACE2升高的報道結果一致[6]。KD患兒血清ACE2升高與ACE2基因多態性有關。研究表明,ACE基因 I/D多態性能夠增加KD的患病率,相對于對照1組兒童,KD患兒的ACE基因ID基因型更為普遍,血清ACE水平較高[17]。另外,KD發生時血管內皮損傷后也會促進ACE2釋放到血清,導致KD患兒血清ACE2水平升高。血清ACE2水平升高能夠加重KD急性期血管損傷和炎性反應,促進KD病情進展。研究表明,ACE2能夠激活單核巨噬細胞中核因子κB信號通路,促進白介素1β、腫瘤壞死因子α等的表達,誘導大量活性氧等氧自由基的產生,損傷血管內皮細胞,導致血管內皮功能障礙[18]。此外,ACE2還能夠通過髓系分化基因88蛋白依賴性途徑誘導內皮細胞凋亡,導致血管內皮細胞完整性喪失,進而促進大量單核巨噬細胞等的炎性浸潤[19]。本研究中,血清ACE2升高能夠增加KD患兒CAL的發生風險,提示血清ACE2是新的評估KD患兒CAL的生物標志物。筆者分析,ACE2的表達升高能夠促進巨噬細胞及中性粒細胞浸潤血管壁、破壞血管壁結構,導致囊型或梭形血管瘤形成。另外,ACE2的脫落導致血管內皮細胞的抗血小板凝集能力喪失,血小板聚集并活化,促進冠狀動脈內皮損傷、血管炎及血栓的形成,同時平滑肌源性成纖維細胞大量增殖,纖維組織增生,造成冠狀動脈管腔狹窄甚至阻塞[20]。因此,ACE2水平升高參與KD疾病的發生發展,是新的評估CAL發生的血清標志物。本研究中,血清IL-41、ACE2聯合對KD患兒發生CAL的診斷效能較高,敏感度和特異度分別為0.806、0.795,表明兩項聯合能有效預測KD患兒CAL的發生。兒科醫師可根據血清IL-41、ACE2水平對KD患兒CAL的發生進行早期預測、評估,針對高?；純?予以積極干預治療,盡可能延緩或避免CAL的發生,以改善患兒遠期預后。

綜上所述,KD患兒血清IL-41、ACE2升高,與發熱時間、C反應蛋白及降鈣素原呈正相關,兩者可能均參與KD疾病的發生發展,是新的KD血清生物標志物。血清IL-41、ACE2升高是影響KD患兒CAL發生的獨立危險因素,兩項聯合能夠有效預測KD患兒CAL的發生。本研究也存在不足,樣本含量有限,納入研究對象可能存在偏倚,有待今后擴大樣本量進行深入研究。另外,本研究未能對治療過程中血清IL-41、ACE2水平變化進行動態監測,兩者能否用于評估IVIG治療反應的血清指標,有待今后進行深入研究。

利益沖突：所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻聲明

金程:提出研究方向、研究思路,研究選題,實施研究過程,數據收集,分析整理,論文撰寫,論文終審;陸冬慧、張榴榴、謝晉:實施研究過程,數據收集、分析整理,進行文獻調研與整理