NGAL、MCP-1水平對重癥肺炎的診斷效能研究*

朱曉穎，張倩，劉聰輝，戈艷蕾，王紅陽，陳前程，張海芳，張嘉賓

（華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院 1.呼吸科，2.內(nèi)分泌科，河北 唐山 063000）

重癥肺炎作為呼吸科常見的危重病，多伴有心肺基礎(chǔ)或附加危險因素基礎(chǔ)上的肺部感染，或因特殊病原微生物引發(fā)嚴(yán)重炎癥反應(yīng)，其可出現(xiàn)嚴(yán)重低氧血癥、呼吸及循環(huán)衰竭[1]。研究表明，血清單核細(xì)胞趨化蛋白1（monocyte chemotactic protein 1, MCP-1）與社區(qū)獲得性肺炎的嚴(yán)重程度及預(yù)后有相關(guān)性[2]。大量資料表明，當(dāng)感染加重時，中性粒細(xì)胞明膠酶蛋白（neutrophil gelatinase-associated lipocalin, NGAL）作為分泌蛋白被釋放入血液清除感染源[3]。本文通過檢測MCP-1及NGAL在重癥肺炎患者血清中的表達(dá)水平，進(jìn)一步研究2種因子與重癥肺炎的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2016年1月—2017年12月在華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院呼吸內(nèi)科及重癥醫(yī)學(xué)科住院的社區(qū)獲得性肺炎患者89例。其中，普通肺炎者40例（普通肺炎組）：男性22例，女性18例；年齡20～72歲，平均（60.13±9.74）歲。重癥肺炎患者49例（重癥肺炎組）：男性23例，女性26例；平均年齡（65.08± 6.98）歲。重癥肺炎診斷參照2007年美國胸科學(xué)會和美國感染病學(xué)會制定的重癥肺炎診斷標(biāo)準(zhǔn)[1]。納入標(biāo)準(zhǔn)：①需要有創(chuàng)機(jī)械通氣；②感染性休克需要血管收縮劑治療；③呼吸頻率≥30次/min；④氧合指數(shù)（PaO2/FiO2）≤250；⑤多肺葉浸潤；⑥意識障礙/ 定向障礙；⑦氮質(zhì)血癥（≥20 mg/dl）；⑧白細(xì)胞減少（＜4.0×109個/L），血小板減少（＜10.0×109個/L）；⑨低體溫（＜36℃），低血壓，需要強(qiáng)力的液體復(fù)蘇。符合上述≥3項可診斷為重癥肺炎。普通肺炎診斷符合2016年中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)分會制定的《中國成人社區(qū)獲得性肺炎診斷和治療指南》診斷標(biāo)準(zhǔn)，需除外重癥肺炎者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并支氣管哮喘、慢性阻塞性肺疾病、肺間質(zhì)纖維化及腫瘤等其他肺部疾??；②結(jié)締組織??；③長期應(yīng)用免疫抑制劑或糖皮質(zhì)激素； ④其他部位感染；⑤因創(chuàng)傷或外科手術(shù)感染；⑥合并腫瘤、甲狀腺疾病。選取同期健康體檢者55例作為對照組，其中，男性28例，女性27例；年齡35～80歲，平均（49.26±5.30）歲。

1.2 血清NGAL及MCP-1水平檢測

采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測重癥肺炎組與普通肺炎組患者血清NGAL及MCP-1水平，試劑盒購于天津市灝洋生物制品有限公司。

1.3 肺炎嚴(yán)重度指數(shù)評分

按照美國胸科協(xié)會的肺炎嚴(yán)重度指數(shù)(pneumonia severity index, PSI）評分標(biāo)準(zhǔn)[4]對患者進(jìn)行評分，其中包括3個人口學(xué)數(shù)據(jù)（年齡、性別及護(hù)理機(jī)構(gòu)人員）、5種合并的基礎(chǔ)疾?。[瘤、肝臟疾病、充血性心力衰竭、腦血管疾病及腎臟疾病）、5項體格檢查（精神狀態(tài)、呼吸頻率、收縮壓、體溫及脈搏）和7項實驗室數(shù)據(jù)（動脈血氣pH＜7.35、血尿素≥11 mmol/L、血鈉＜130 mmol/L、血糖≥14 mmol/L、紅細(xì)胞壓積＜ 30%、PO2＜60 mmHg及胸腔積液），加上年齡21個參數(shù)，計算出總分（女性患者減去10分）。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，比較用t檢驗或方差分析，進(jìn)一步兩兩比較用LSD-t檢驗；計數(shù)資料以率（%）表示，比較用χ2檢驗；相關(guān)分析用Pearson法，繪制ROC曲線，P ＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 重癥肺炎組與普通肺炎組患者臨床資料比較

重癥肺炎組與普通肺炎組年齡、性別、冠狀動脈粥樣硬化硬化性心臟?。ㄒ韵潞喎Q冠心病）、糖尿病、高血壓、慢性腎病及腦梗死合并癥比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P ＞0.05），具有可比性。見表1。

表1 重癥肺炎組與普通肺炎組患者臨床資料比較

2.2 3組血清NGAL、MCP-1水平及PSI評分 比較

3組血清NGAL、MCP-1水平及PSI評分比較，經(jīng)方差分析，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P ＜0.05）；重癥肺炎組血清NGAL、MCP-1水平及PSI評分高于普通肺炎組和對照組（P ＜0.05）。見表2。

2.3 重癥肺炎組患者血清NGAL、MCP-1水平與PSI評分相關(guān)性分析

重癥肺炎組患者血清NGAL、MCP-1水平與PSI評分呈正相關(guān)性（r =0.701和0.762，P =0.002和0.008）。

2.4 血清NGAL和MCP-1對重癥肺炎的診斷效能和預(yù)測重癥肺炎的ROC曲線

NGAL預(yù)測重癥肺炎臨界值為269.81 ng/ml時約登值最大；MCP-1預(yù)測重癥肺炎臨界值為375.81 ng/ml時約登值最大；而NGAL和MCP-1二者聯(lián)合預(yù)測重癥肺炎的ROC曲線下面積為0.840，其預(yù)測重癥肺炎的敏感性、特異性分別為93.5%和67.5%。見表3和 圖1。

表2 3組血清NGAL和MCP-1濃度及PSI評分比較 （±s）

表2 3組血清NGAL和MCP-1濃度及PSI評分比較 （±s）

組別nNGAL/（ng/ml）MCP-1/（ng/L）PSI評分重癥肺炎組49302.20±183.74500.30±210.23117.05±12.34普通肺炎組40146.78±117.63334.46±153.2349.78±10.36對照組5570.64±42.46108.48±10.060.00 F值44.37093.330289.240 P值0.0000.0000.000

表3 血清NGAL和MCP-1對重癥肺炎的診斷效能

圖1 NGAL、MCP-1及二者聯(lián)合預(yù)測重癥肺炎的 ROC曲線

3 討論

重癥肺炎是呼吸內(nèi)科常見的危重癥疾病之一，≥85%患者伴有各種嚴(yán)重的基礎(chǔ)病變或處于嚴(yán)重的疾病狀態(tài)。重癥肺炎進(jìn)展快，其擴(kuò)展到肺部可引起呼吸衰竭，播散全身可引起膿毒癥、感染性休克等，可迅速導(dǎo)致器官失代償、多器官功能障礙及衰竭。

重癥肺炎患者常合并多種病原菌的混合感染，當(dāng)致病微生物侵入肺部造成感染后可激活炎癥介質(zhì)反應(yīng)。例如其可通過釋放組胺、緩激肽等引起內(nèi)皮細(xì)胞收縮，血管通透性增加；亦可激活內(nèi)皮細(xì)胞釋放具有毒性的代謝產(chǎn)物和蛋白水解酶，造成內(nèi)皮細(xì)胞損傷和脫落[5]。炎癥反應(yīng)的重要特征是白細(xì)胞的滲出，炎癥的不同階段游出的白細(xì)胞種類不同，在急性炎癥早期多表現(xiàn)為中性粒細(xì)胞的增多[6]。相關(guān)研究表明，當(dāng)人體發(fā)生感染、氧化應(yīng)激及缺血等情況時，會導(dǎo)致人類組織中NGAL的基因上調(diào)，特別是在炎癥早期階段[7]。重癥肺炎患者血清中NGAL表達(dá)高于普通肺炎組及健康對照組，分析其可能通過減弱中性粒細(xì)胞的趨化和附著能力，減弱白細(xì)胞的殺菌能力，從而加重炎癥反應(yīng)[8]。相關(guān)動物實驗表明，NGAL基因缺陷的小鼠，其中性粒細(xì)胞不能清除入侵的細(xì)胞，且趨化和附著能力也較弱[9-10]，進(jìn)一步佐證此觀點。國內(nèi)外大量資料表明，NGAL亦可參與多器官損傷，尤其是腎臟，本文兩組肺炎合并慢性腎病患者比較無差異，但重癥肺炎患者也常一過性腎功能損傷，故可能引起研究誤差。KANGELARIS等[11]研究發(fā)現(xiàn)，NGAL與急性呼吸窘迫綜合征的聯(lián)系與肌酐濃度無關(guān)，從而反映NGAL的高表達(dá)在肺炎誘發(fā)的肺損傷中發(fā)揮重要作用。

出現(xiàn)炎癥反應(yīng)時，白細(xì)胞可發(fā)生邊集和滾動、黏附及游出。當(dāng)白細(xì)胞游出血管后，可通過有趨化作用的化學(xué)刺激物亦稱趨化因子將白細(xì)胞聚集到炎癥病灶，而不同的趨化因子吸引的白細(xì)胞種類不用，MCP-1作為一種單核細(xì)胞趨化蛋白，主要有單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞及樹突細(xì)胞分泌。當(dāng)發(fā)生炎癥反應(yīng)時，可激活單核/巨噬細(xì)胞的趨化作用，激活白細(xì)胞黏附分子1的表達(dá)[12-13]，誘導(dǎo)細(xì)胞因子白細(xì)胞介素1、白細(xì)胞介素6的生成并能調(diào)節(jié)單核細(xì)胞表面特異性黏附分子CDllc、CDllb的表達(dá)[14]；此外，其亦可通過作用單核細(xì)胞，使細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度增加，引發(fā)細(xì)胞運動、分泌吞噬及一些神經(jīng)遞質(zhì)分泌，從而引起呼吸爆發(fā)，參與免疫應(yīng)答反應(yīng)[15]。本文結(jié)果顯示，重癥肺炎患者M(jìn)CP-1高于普通肺炎者，考慮與炎癥反應(yīng)驅(qū)動有關(guān)。當(dāng)炎癥反應(yīng)較重時，MCP-1通過趨化作用將白細(xì)胞聚集到感染部位發(fā)生抗炎作用。大量文獻(xiàn)表明，MCP-1在冠心病、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、神經(jīng)系統(tǒng)疾病及腫瘤等患者中高表達(dá)[16-18]，故臨床重癥肺炎患者M(jìn)CP-1水平升高時，需警惕同時存在上述疾病，應(yīng)積極進(jìn)行相關(guān)篩查，以便做出精準(zhǔn)治療，同時也降低醫(yī)療風(fēng)險。

PSI評分作為評價社區(qū)獲得性肺炎嚴(yán)重程度的指標(biāo)，目前被認(rèn)可[19]。筆者認(rèn)為，MCP-1及NGAL可一定程度上反映重癥肺炎的嚴(yán)重程度。因此，當(dāng)普通肺炎患者尤其對于老年患者，其肺部感染的癥狀常不典型，可能僅表現(xiàn)為乏力、食欲減退等，此時可通過監(jiān)測MCP-1及NGAL水平來提前調(diào)整治療方案，以減緩或避免其進(jìn)展為重癥肺炎，同時通過本研究也為臨床預(yù)判增加實驗室依據(jù)。