王 虎, 張姣姣, 孫俊楠, 王海嶸
(上海交通大學醫(yī)學院附屬新華醫(yī)院急診醫(yī)學科,上海 200092)
膿毒癥(sepsis)是機體對感染的反應失調(diào)而導致危及生命的器官功能障礙[1]。據(jù)估計全球每年有超過3 000萬例確診為膿毒癥,總死亡率高達26%[2]。膿毒癥的發(fā)病機制比較復雜,包括炎癥反應失衡、免疫功能紊亂等,最終導致器官功能障礙[3]。因此及早識別、評估膿毒癥的嚴重程度及早期干預是提高膿毒癥預后的關鍵。
目前認為,白介素6(interleukin-6,IL-6)是一種重要的炎性細胞因子,在免疫應答和炎癥反應中發(fā)揮重要作用。既往研究表明IL-6可作為評估膿毒癥嚴重程度和預后的重要指標[4]。膿毒癥的一個重要特征是淋巴細胞大量凋亡,包括CD4+T淋巴細胞、CD8+T淋巴細胞、B細胞和自然殺傷細胞,膿毒癥患者的CD4+T淋巴細胞降低程度通常與危及生命的獲得性免疫缺陷綜合征相似。既往研究表明,淋巴細胞嚴重耗竭的膿毒癥患者死亡率明顯高于淋巴細胞正?;蜉p度減少的膿毒癥患者,提示淋巴細胞是判斷膿毒癥預后的指標[5]。
目前認為多種生物學指標聯(lián)合較單一指標對膿毒癥具有更好的診斷及預后評估效果。本研究旨在探討IL-6聯(lián)合CD4+T淋巴細胞百分比評估膿毒癥患者預后的意義。
回顧性分析2016年6月至2019年6月上海交通大學醫(yī)學院附屬新華醫(yī)院急診醫(yī)學科158例成人膿毒癥患者的臨床資料。根據(jù)膿毒性休克的診斷標準:充分液體復蘇后仍需血管活性藥物以維持平均動脈壓≥65 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),血乳酸濃度>2 mmol/L。根據(jù)患者28 d預后情況,將其分為存活組(n=127)和死亡組(n=31)。
納入標準:①符合2016年美國重癥醫(yī)學會與歐洲重癥醫(yī)學會聯(lián)合公布的膿毒癥3.0診斷標準[6],即入院24 h內(nèi),有明確感染灶的情況下出現(xiàn)膿毒癥相關性器官功能衰竭評價(sepsis-related organ failure assessment,SOFA)評分增加≥2分;②年齡>18歲。排除標準:①存在免疫系統(tǒng)疾病或正在使用免疫抑制劑者;②診斷為惡性腫瘤者。
收集患者臨床資料,如性別、年齡、基礎疾病、IL-6水平、CD4+T淋巴細胞百分比、CD4+T淋巴細胞、降鈣素原(procalcitonin,PCT)、C反應蛋白(C-reactive protein,CRP)、人白細胞DR抗原(human leukocyte DR antigen,HLA-DR),計算入院24 h內(nèi)的急性生理和慢性健康評價Ⅱ(acute physiology and chronic health evaluationⅡ,APACHEⅡ)評分、SOFA評分等指標,比較IL-6聯(lián)合CD4+T淋巴細胞百分比對膿毒癥患者死亡率的預測價值。
應用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理。符合正態(tài)分布的計量資料用x±s表示,組間比較采用兩獨立樣本t檢驗;不符合正態(tài)分布的計量資料以中位數(shù)(四分位數(shù))[M(Q1,Q3)]表示,組間比較采用Wilcoxon秩和檢驗。計數(shù)資料以率(%)表示,采用χ2檢驗。將與疾病預后有關的變量與SOFA評分進行相關性分析,正態(tài)分布計量資料采用Pearson相關分析,非正態(tài)分布計量資料采用Spearman相關分析。繪制單變量和多變量聯(lián)合的受試者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲 線,評 估各單因素及聯(lián)合因素對膿毒癥短期預后的預測價值。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
158例膿毒癥患者原發(fā)感染以肺炎、消化系統(tǒng)感染、泌尿道感染及顱內(nèi)感染為主。存活組和死亡組患者年齡、性別構成比、高血壓病、糖尿病、冠心病、腦血管疾病及慢性腎臟病的患病率差異無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。死亡組患者APACHEⅡ評分(t=4.514,P<0.001)、SOFA評分(t=4.711,P<0.001)、PCT(t=2.192,P=0.021)、CRP(Z=2.208,P=0.033)及IL-6(Z=2.114,P=0.035)、D-二 聚體 (Z=1.963,P=0.043)高于存活組,CD4+T淋巴細胞百分比(Z=2.398,P=0.016)、HLA-DR(t=2.004,P=0.040)較存活組顯著降低(見表1)。
表1 研究受試者的基線臨床特征和實驗室檢查特征[x±s/n(%)/M(Q1,Q3)]
將IL-6、CD4+T淋巴細胞百分比與APACHEⅡ評分和SOFA進行Spearman相關性分析,結果顯示IL-6與APACHEⅡ評分、SOFA評分呈正相關,CD4+T淋巴細胞百分比與APACHEⅡ評分、SOFA評分呈負相關,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)(見表2)。三、各變量對膿毒癥28 d預后的判斷價值
表2 IL-6、CD4+T淋巴細胞百分比與SOFA評分相關性分析
繪制ROC曲線,計算APACHEⅡ評分、SOFA評分、PCT、CRP、IL-6、CD4+T淋巴細胞百分比及兩因素聯(lián)合的曲線下面積(area under curve,AUC)并進行對比。結果顯示IL-6聯(lián)合CD4+T細胞百分比的AUC(0.793)大于APACHEⅡ評分(0.732)、SOFA評分(0.750)、PCT(0.694)、CRP(0.675),其靈敏度為86.7%,特異度為63.0%,兩因素聯(lián)合的AUC均高于單獨指標(見圖1、表3)。
表3 各變量評估膿毒癥患者死亡風險效果
圖1 受試者ROC曲線
膿毒癥常發(fā)展為不同程度的器官功能障礙,嚴重威脅患者的身心健康。膿毒癥的傳統(tǒng)診斷方法如血培養(yǎng)有陽性率較低(僅達50%)及耗時長(2~3 d)等缺點,這在很大程度上延誤早期篩查及診斷、影響患者的預后,目前膿毒癥及膿毒性休克尚無單一、快速準確的診斷方法。因此,尋找快速有效的診斷標志物迫在眉睫。
作為膿毒癥的生物標志物,目前研究和使用最廣泛的是CRP和PCT。PCT是降鈣素的前體,在炎癥反應期間由多種細胞合成并迅速釋放入血,嚴重的細菌感染時血漿PCT水平明顯升高,但非感染性損傷如重大手術、嚴重創(chuàng)傷也可使PCT水平升高,其對膿毒癥的診斷及預后評估特異度欠佳[7-8]。本研究結果表明PCT預測膿毒癥預后的靈敏度為75%,特異度為65.3%。目前學術界對PCT作為膿毒癥的標志物存在爭議,Tang等[9]的薈萃分析認為PCT不能可靠地區(qū)分膿毒癥與非感染性原因?qū)е碌娜硌装Y反應綜合征。作為肝臟合成的急性期蛋白,CRP是非特異性炎癥指標,在機體感染、燒傷、手術、急性胰腺炎、心肌梗死及風濕性疾病中均可升高。在機體患感染性疾病時,CRP在4~6 h開始升高,24~48 h達到峰值。作為細菌感染的標志物,其靈敏度(68%~92%)較高,但特異度(40%~67%)較差[3]。關于CRP對膿毒癥預后的判斷,既往研究表明膿毒癥存活患者與病死患者在膿毒癥發(fā)生后2~3 d,CRP峰值無明顯差異[10]。
IL-6是分子質(zhì)量為21~26 kDa的糖蛋白,由212個氨基酸組成,是炎癥反應急性期的重要介質(zhì)。當機體受到病原體感染出現(xiàn)炎癥時,T細胞、B細胞、單核/巨噬細胞等產(chǎn)生大量IL-6,可在數(shù)分鐘內(nèi)迅速升高,2 h達到峰值,半減期為1 h,且升高水平與感染的嚴重程度相關。IL-6異常和過度分泌可導致嚴重的炎癥反應,引起組織損傷和纖維化,加重患者病情[11]。最近一項研究表明膿毒癥存活組患者的IL-6濃度在48~72 h迅速下降,而死亡組則下降延遲,與PCT和CRP相比,IL-6能更好地評估膿毒癥患者的預后,并更快地反映抗菌藥物治療的效果[12]。既往研究表明IL-6水平的高低與膿毒癥患者病情的嚴重程度和預后密切相關,IL-6水平越高,膿毒癥患者病情越嚴重,預后越差[13-14]。
本研究結果表明IL-6與APACHEⅡ評分、SOFA評分呈正相關,死亡組患者IL-6水平較存活組顯著升高[(138.50比34.70)ng/L,P=0.035],提示IL-6水平可用于評估膿毒癥患者的預后情況。本研究與Song等[15]的研究結果一致,其研究表明高水平IL-6組患者28 d死亡率明顯高于低水平IL-6組,同時死亡組患者IL-6水平較入院時明顯升高,提示IL-6是膿毒癥及膿毒性休克患者28 d死亡率的獨立危險因素。
CD4+T淋巴細胞是外周血淋巴細胞主要亞群之一,可誘導吞噬細胞介導宿主防御應答反應,有效抵御機體病原體感染,在人體感染病原體后的細胞免疫和體液免疫中發(fā)揮重要作用[16]。在膿毒癥病程進展中炎癥因子水平顯著升高,導致一系列免疫應答反應,造成宿主細胞抗原結構改變,進而引起機體免疫功能紊亂,T細胞穩(wěn)態(tài)失衡、凋亡增加[17],而凋亡的T淋巴細胞以CD4+T細胞及CD8+T細胞為主。膿毒癥的重要特征是通過CD4+T淋巴細胞表型和(或)功能異常、外周CD4+T細胞多樣性改變、細胞表面抑制受體的上調(diào)等病變導致CD4+T淋巴細胞大量凋亡[18],隨著膿毒癥患者病情進展,CD4+T細胞數(shù)量的減少使宿主無法根除體內(nèi)的主要感染灶,同時增加新發(fā)機會性感染的可能,導致器官功能障礙和死亡的風險增加[19]。
本研究結果表明死亡組較存活組患者的CD4+T淋巴細胞絕對值降低,死亡組患者的CD4+T淋巴細胞百分比顯著低于存活組,CD4+T淋巴細胞百分比與APACHEⅡ評分、SOFA評分呈負相關,與國內(nèi)既往研究結果[20-21]一致。提示淋巴細胞尤其是CD4+T淋巴細胞數(shù)量減少是膿毒癥患者預后的危險因素。臨床實踐中大量觀察性研究也證實膿毒癥誘導的CD4+T淋巴細胞減少與膿毒癥患者不良預后有關。Chung等[22]研究發(fā)現(xiàn)重癥監(jiān)護室的膿毒性休克患者入院時出現(xiàn)嚴重淋巴細胞減少可使患者28 d死亡風險增加3.5倍,此外,隨著時間的推移,持續(xù)存在的淋巴細胞減少也與長期持續(xù)不良預后有關。
本研究ROC曲線顯示IL-6聯(lián)合CD4+T淋巴細胞百分比的AUC高于其他各指標,其靈敏度為86.7%,特異度為63.0%。IL-6聯(lián)合CD4+T淋巴細胞百分比較單一指標評估膿毒癥預后的效果更佳,有效彌補了使用單一指標的不足,可快速指導臨床醫(yī)師作出判斷、及早干預。
綜上所述,膿毒癥的病理生理機制復雜,僅用1種生物學指標評估其嚴重程度、病程進展及預后有失偏頗,多種生物學指標聯(lián)合使用更能有效診斷及評估患者病情。目前臨床常用來預測膿毒癥預后的APACHEⅡ及SOFA評分雖然比較權威,但依然存在評分程序復雜等弊端,IL-6聯(lián)合CD4+T淋巴細胞百分比能更快速評估膿毒癥患者預后,為臨床工作者提供更加高效的評估手段,從而實施早期治療,提高患者預后。本研究的不足之處在于樣本量較少,為單中心、回顧性的觀察性研究,研究過程中容易產(chǎn)生偏倚,且各項指標均為膿毒癥患者入院24 h內(nèi)所得,未獲得各指標在膿毒癥病情進展中的變化趨勢。在以后研究中需要采取多中心、大樣本、前瞻性研究進一步探討IL-6聯(lián)合CD4+T淋巴細胞百分比評估膿毒癥預后的價值。