病毒性肺炎患者血清IL-6和MCP-1水平檢測(cè)的臨床意義

江俊霞，姜志專，李衛(wèi)鑫△

1.湖北省武漢市第七醫(yī)院內(nèi)一科，湖北武漢 430223；2.華中科技大學(xué)協(xié)和江南醫(yī)院呼吸內(nèi)科，湖北武漢 430299

在我國(guó)，社區(qū)獲得性肺炎(CAP)是社區(qū)人群發(fā)病和死亡的一個(gè)重要原因[1]。隨著一些高效診斷技術(shù)的出現(xiàn)，例如聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)[2]，使人們更加深刻地認(rèn)識(shí)到呼吸道病毒在各個(gè)年齡階段的CAP人群中的作用，例如流感/副流感病毒、腺病毒、冠狀病毒、呼吸道合胞病毒、偏肺病毒和博卡病毒[3]。臨床上常用的抗病毒藥物奧司他韋、扎那米韋、金剛烷胺、利巴韋林被證實(shí)對(duì)多數(shù)患者有效，但是仍有部分患者會(huì)進(jìn)展為重癥肺炎，最終因急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)、敗血癥和/或多器官衰竭等死亡[4-5]。在發(fā)病早期準(zhǔn)確篩查出高?；颊呤呛芾щy的[6]，對(duì)不良預(yù)后的影響因素認(rèn)識(shí)不充分也是影響病毒性肺炎患者治療結(jié)局的主要原因之一。本研究連續(xù)收集了120例病毒性肺炎成人患者的血液標(biāo)本，通過對(duì)細(xì)胞因子和趨化因子譜進(jìn)行綜合分析，以確定能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)重度/危重病毒性肺炎的標(biāo)志物。

1 資料與方法

1.1一般資料 對(duì)2019年5月至2020年3月湖北省武漢市第七醫(yī)院收治的120例病毒性肺炎患者進(jìn)行回顧性隊(duì)列研究。納入標(biāo)準(zhǔn)：符合《內(nèi)科學(xué)》第七版中肺炎的診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]，且是在醫(yī)院或長(zhǎng)期護(hù)理機(jī)構(gòu)以外感染的肺炎；年齡均≥18歲；發(fā)病后48 h內(nèi)入院，入院后立即采集血清標(biāo)本進(jìn)行病原體檢測(cè)，血清病毒特異性IgM陽(yáng)性，且無(wú)其他病原體感染的臨床及實(shí)驗(yàn)室證據(jù)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步采用呼吸道病毒多重PCR技術(shù)對(duì)患者的呼吸道標(biāo)本進(jìn)行病毒檢測(cè)，并證實(shí)為呼吸道病毒感染。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并其他類型感染性疾病者；結(jié)核病患者；嚴(yán)重免疫抑制患者，例如人類免疫缺陷病毒感染患者、接受實(shí)體器官或骨髓移植患者。本研究經(jīng)湖北省武漢市第七醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核通過。

1.2方法

1.2.1分組 根據(jù)《2014 NICE臨床指南：成人社區(qū)和醫(yī)院獲得性肺炎診斷和管理》[8]，將患者分為輕度、中度、重度、危重4個(gè)級(jí)別，分別為18、42、43、17例。輕度：缺乏呼吸道癥狀，無(wú)肺部影像學(xué)表現(xiàn)，脈搏血氧飽和度(SpO2)≥96%。中度：輕度呼吸道癥狀，有肺炎的影像學(xué)證據(jù)，以及93%

1.2.2收集基線資料 收集患者合并癥史，以及入院時(shí)實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果、肺炎嚴(yán)重指數(shù)(PSI)評(píng)分等資料。

1.2.3呼吸道病毒檢測(cè) 收集患者入院時(shí)的血液標(biāo)本，采用Viral Gene-spinTMViral DNA/RNA提取試劑盒(韓國(guó)iNtRON Biotechnology公司)從300 μL血液標(biāo)本中提取核酸。采用cDNA合成預(yù)混試劑(韓國(guó)Seegene公司)和9700型GeneAmp PCR熱循環(huán)儀(美國(guó)Applied Biomaterials公司)合成cDNA。每例患者均做了血培養(yǎng)。如果患者有排痰，則進(jìn)行痰培養(yǎng)。采用植絨棉簽采集鼻咽部標(biāo)本，采用Anyplex Ⅱ RV13檢測(cè)試劑盒(韓國(guó)Seegene公司)進(jìn)行RV13檢測(cè)，包括腺病毒(A～F)、流感病毒A型和B型、呼吸道合胞病毒A型和B型、副流感病毒1～3、鼻病毒、偏肺病毒、冠狀病毒229E、冠狀病毒OC43和博卡病毒。所有檢測(cè)均嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行，并保證質(zhì)控在控。本研究所用多重PCR試劑盒的靈敏度和特異度分別為95.2%和98.6%。

1.2.4趨化因子和細(xì)胞因子檢測(cè) 在入院時(shí)收集血液標(biāo)本，采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)試劑盒檢測(cè)血清λ3干擾素(IFN-λ3)、白細(xì)胞介素6(IL-6)、干擾素誘導(dǎo)蛋白10(IP-10)、CX3C型趨化因子配體17(CCL17)和單核細(xì)胞趨化蛋白1(MCP-1)水平。試劑盒購(gòu)自武漢默沙克生物科技有限公司。

1.3PSI評(píng)分 對(duì)所有患者進(jìn)行PSI評(píng)分。PSI是公認(rèn)的用于預(yù)測(cè)肺炎進(jìn)展的重要指標(biāo)之一，具有良好的評(píng)估能力[9-10]。它由4類20個(gè)變量組成，包括人口統(tǒng)計(jì)學(xué)、查體結(jié)果、實(shí)驗(yàn)室和影像學(xué)檢查結(jié)果等。評(píng)分越高，患者死亡風(fēng)險(xiǎn)越高。

2 結(jié) 果

2.1兩組患者基線資料比較 輕/中度組與重度/危重組入院時(shí)清蛋白(ALB)、乳酸脫氫酶(LDH)、C反應(yīng)蛋白(CRP)、中性粒細(xì)胞百分比、有高血壓病史患者比例、PSI評(píng)分比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。輕/中度組與重度/危重組入院時(shí)SpO2、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、肌酐、病原學(xué)檢測(cè)結(jié)果，以及年齡、性別、峰值體溫等基線資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。所有患者在感染早期階段均接受常規(guī)抗病毒藥物和抗菌藥物治療，注意維持水、電解質(zhì)、酸堿平衡。隨著疾病進(jìn)展，部分患者接受糖皮質(zhì)激素、中成藥等治療，并視情況給予吸氧和營(yíng)養(yǎng)支持，但兩組接受各項(xiàng)治療方式比例比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組患者基線資料比較[M(P25，P75)或n(%)或

組別nWBC(×109/L)中性粒細(xì)胞百分比(%)淋巴細(xì)胞百分比(%)PLT(×109/L)HIV+HBV+輕/中度組605.13±1.9264.38±15.0026.00±12.4420.19±4.764(6.67)3(5.00)重度/危重組606.02±3.3482.65±10.6021.32±19.5718.83±8.970(0.00)5(8.33)U/χ2/t1.7897.7051.5631.037—0.536P0.076<0.0010.1210.3020.1190.464

組別n慢性腎臟疾病高血壓病史糖尿病史血脂異常吸煙史慢性阻塞性肺疾病輕/中度組600(0.00)12(20.00)8(13.33)12(20.00)13(21.67)0(0.00)重度/危重組602(3.33)35(58.33)15(25.00)15(25.00)17(28.33)4(6.67)Z/χ2/t—18.4912.6360.4300.711—P0.496<0.0010.1050.5120.3990.119

組別n病原學(xué)檢測(cè)結(jié)果流感病毒A型/B型鼻病毒呼吸道合胞病毒A型/B型偏肺病毒副流感病毒冠狀病毒博卡病毒腺病毒輕/中度組6025(41.67)13(21.67)7(11.67)5(8.33)2(3.33)6(10.00)2(3.33)0(0.00)重度/危重組6018(30.00)14(23.33)10(16.67)8(13.33)7(11.67)0(0.00)2(3.33)1(1.67)Z/χ2/t12.179P0.095

組別nALB(g/dL)AST(U/L)ALT(U/L)LDH(U/L)肌酐(mg/dL)CRP(mg/dL)輕/中度組604.26±0.3729.44±16.5232.87±9.34194.74±97.230.92±0.2113.62(8.91,27.80)重度/危重組603.24±0.6534.17±23.5341.20±14.51420.87±92.401.24±1.4240.35(17.95,108.24)Z/χ2/t10.5611.2741.2106.7071.727—21.071P<0.0010.2050.229<0.0010.087<0.001

組別n冠脈搭橋手術(shù)心律失常ACE抑制劑和/或血管緊張素Ⅱ受體阻滯劑β受體拮抗劑抗病毒輕/中度組600(0.00)8(13.33)12(20.00)0(0.00)60(100.00)重度/危重組605(8.33)6(10.00)5(8.33)5(8.33)60(100.00)Z/χ2/t—0.3243.358——P0.0570.5700.0670.057—

組別n抗菌藥物糖皮質(zhì)激素中成藥營(yíng)養(yǎng)支持吸氧輕/中度組6060(100.00)43(71.67)28(46.67)7(11.67)6(10.00)重度/危重組6060(100.00)48(80.00)24(40.00)9(15.00)11(18.33)Z/χ2/t—1.1370.5430.2891.713P—0.2860.4610.5910.191

2.2兩組入院時(shí)血清趨化因子及細(xì)胞因子比較 重度/危重組與輕/中度組入院時(shí)血清CCL17、IFN-λ3、IL-6、IP-10和MCP-1水平比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

2.3二元Logistic回歸分析與疾病進(jìn)展風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)的影響因素 以是否發(fā)生疾病進(jìn)展作為因變量(賦值：輕/中度=0，重度/危重=1)，校正表1中差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的混雜因素后，二元Logistic回歸分析結(jié)果顯示，只有入院時(shí)血清LDH、CRP、IL-6和MCP-1水平升高是進(jìn)展為重度/危重病毒性肺炎的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子(P<0.05)。見表3。

2.4IL-6和MCP-1及PSI評(píng)分預(yù)測(cè)進(jìn)展為重度/危重病毒性肺炎的ROC曲線分析 ROC曲線分析結(jié)果顯示，病毒性肺炎患者入院時(shí)血清IL-6、MCP-1及PSI評(píng)分預(yù)測(cè)進(jìn)展為重度/危重病毒性肺炎的臨界值分別為73.3 pg/mL[AUC為0.871(95%CI：0.813～0.930)，P<0.001]、146.0 pg/mL[AUC為0.885(95%CI：0.832～0.938)，P<0.001]、97分[AUC為0.719(95%CI：0.628～0.810)，P<0.001]。此外，入院時(shí)血清IL-6、MCP-1聯(lián)合PSI評(píng)分預(yù)測(cè)病毒性肺炎患者進(jìn)展為重度/危重病毒性肺炎的AUC為0.914(95%CI：0.867～0.962，P<0.001)，明顯大于PSI評(píng)分的AUC(Z=—3.795，P=0.037)。見圖1。

表2 兩組入院時(shí)血清趨化因子及細(xì)胞因子比較[M(P25，P75)，pg/mL]

表3 二元Logistic回歸分析與疾病進(jìn)展風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)的影響因素

變量多因素模型4OR(95%CI)P多因素模型5OR(95%CI)PALB1.071(0.735～1.261)0.4010.928(0.741～1.009)0.103LDH1.650(1.147～2.354)0.0011.982(1.403～3.775)<0.001CRP1.226(1.071～1.729)0.0011.216(1.101～1.489)<0.001中性粒細(xì)胞百分比1.080(1.019～1.334)0.0021.063(1.008～1.335)0.010CCL17————IFN-λ3————IL-6————IP-101.014(0.997～1.033)0.065——MCP-1——1.775(1.240～3.417)<0.001

注：A為入院時(shí)血清IL-6、MCP-1及PSI評(píng)分單獨(dú)檢測(cè)預(yù)測(cè)重度/危重病毒性肺炎的ROC曲線；B為入院時(shí)血清IL-6、MCP-1聯(lián)合PSI評(píng)分預(yù)測(cè)重度/危重病毒性肺炎的ROC曲線。

3 討 論

多數(shù)病毒性肺炎患者有輕度或中度癥狀，并可在幾周內(nèi)恢復(fù)，但仍有部分患者會(huì)出現(xiàn)重度或危重癥狀[2]。重度/危重癥進(jìn)展的預(yù)測(cè)標(biāo)志物是分診的必要條件。既往研究結(jié)果顯示ALB、LDH、CRP、中性粒細(xì)胞百分比水平與重癥肺炎的發(fā)生相關(guān)，而且高血壓患者也明顯更容易發(fā)生疾病進(jìn)展[9]。 雖然上述臨床指標(biāo)為了解病毒性肺炎臨床結(jié)局提供了重要信息，但這些指標(biāo)作為預(yù)測(cè)標(biāo)志物對(duì)結(jié)局預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和精確度較低，而且易受患者個(gè)體差異或其他合并癥的影響。

在本研究中，所有入組患者在確診時(shí)采集了血清標(biāo)本用作趨化因子及細(xì)胞因子的篩查，最終確定CCL17、IFN-λ3、IL-6、IP-10和MCP-1這5種因子水平有變化。經(jīng)多因素分析發(fā)現(xiàn)，只有IL-6和MCP-1水平升高為進(jìn)展為重度/危重癥病毒性肺炎的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，因此IL-6和MCP-1有可能成為主要的分診標(biāo)志物，但是由于本研究標(biāo)本量有限，也不能排除其他因子對(duì)于高?；颊叩暮Y選作用。

IL-6、IFN-λ3、MCP-1、CCL17、IP-10等都是與炎癥有關(guān)的細(xì)胞因子或趨化因子[10]。例如ZHANG等[11]報(bào)告證實(shí)慢性血栓栓塞性肺部高壓患者的肺內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)基中含有高水平的IL-6、IL-1β、MCP-1。而這種情況可由各種傳染性或非傳染性疾病引發(fā)，并導(dǎo)致多個(gè)器官受損。由免疫系統(tǒng)識(shí)別的病原體感染，包括兩種類型的反應(yīng)，即識(shí)別病原體相關(guān)分子模式的先天性免疫反應(yīng)和抗原特異性的適應(yīng)性免疫反應(yīng)。在這兩種反應(yīng)中，都有免疫系統(tǒng)的活化細(xì)胞參與，它們?cè)诮⒓?xì)胞因子的環(huán)境中起著關(guān)鍵作用。然而，過度釋放的細(xì)胞因子會(huì)導(dǎo)致急性嚴(yán)重的系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)，稱為細(xì)胞因子風(fēng)暴。多項(xiàng)研究表明，細(xì)胞因子風(fēng)暴與組織損傷直接相關(guān)，對(duì)嚴(yán)重肺疾病的預(yù)后不利[12-13]。

MCP-1是一種趨化因子，能吸引單核細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞，但不能吸引中性粒細(xì)胞或嗜酸性粒細(xì)胞。它在以單核細(xì)胞浸潤(rùn)為主的炎癥疾病的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮著重要作用，如牛皮癬[14]、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎[15]和動(dòng)脈粥樣硬化[16]。一些研究報(bào)道，MCP-1可能在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成過程中誘導(dǎo)單核細(xì)胞進(jìn)入動(dòng)脈壁，而且在靜脈血栓形成患者的血液中也普遍檢測(cè)到高水平的MCP-1[16-17]。除此以外，IL-6也在病毒感染或化學(xué)損傷后的肺修復(fù)反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。例如在人類上皮細(xì)胞中，SARS冠狀病毒與甲型流感病毒和人類副流感病毒2型相比，更能夠誘導(dǎo)IL-6分泌[17]。事實(shí)上，IL-6是一種內(nèi)源性熱原，主要產(chǎn)生于急性和慢性炎癥反應(yīng)部位，引起自身免疫性疾病患者或感染者體溫升高。然后IL-6被分泌到血清中，通過與膜錨定IL-6受體(IL-6R)結(jié)合，并與GP130受體形成復(fù)合物后，可誘導(dǎo)包括基質(zhì)細(xì)胞和上皮細(xì)胞在內(nèi)的許多非免疫細(xì)胞發(fā)生明顯的炎癥反應(yīng)[18]。本研究結(jié)果顯示，重度/危重患者血清MCP-1和IL-6水平均在感染早期就出現(xiàn)急劇升高現(xiàn)象，說明特異性免疫反應(yīng)發(fā)生在重度/危重患者感染的早期階段，而這兩種因子是急性期反應(yīng)強(qiáng)有力的誘因，當(dāng)血清IL-6和MCP-1水平超過一定水平時(shí)，它可以被視為重度/危重病毒性肺炎進(jìn)展的警報(bào)標(biāo)志物。然而需要強(qiáng)調(diào)的是IL-6和MCP-1作為典型的炎癥因子，易受到其他感染/非感染性疾病、患者個(gè)體性差異、飲食/運(yùn)動(dòng)狀況等多方面的影響，因此對(duì)于感染鑒別的特異性有限，若要用于臨床診斷，仍然需要結(jié)合其他特異性指標(biāo)。本研究結(jié)果顯示，IL-6和MCP-1作為評(píng)估病情的輔助性指標(biāo)，對(duì)于臨床決策有一定的指導(dǎo)意義。

此外，IP-10是干擾素-γ(IFN-γ)作用下多種細(xì)胞(包括單核細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞)分泌的小分子蛋白。POPE等[19]證實(shí)促進(jìn)內(nèi)皮愈合可以防止動(dòng)脈血栓形成，而IP-10可以抑制內(nèi)皮愈合。在分泌過程中，IP-10可被切割成一個(gè)相對(duì)分子質(zhì)量為8.7×103的生物活性蛋白，可作為T細(xì)胞、自然殺傷(NK)細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞的趨化劑。而IP-10基因?qū)儆贗FN-λ3的一個(gè)干擾素刺激基因。IFN-λ3是免疫細(xì)胞針對(duì)病原體釋放的初始分子，近年來(lái)，在重癥新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)患者的支氣管肺泡灌洗液(BALF)中發(fā)現(xiàn)了IFN-λ3的高表達(dá)[20]。CCL17被認(rèn)為是特應(yīng)性皮炎進(jìn)展和哮喘的可靠生物標(biāo)志物。既往報(bào)告顯示，CCL17通過CCR4受體誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞，而CCR4缺陷小鼠更易發(fā)生肺部炎癥[21]。此外COVID-19患者肺Treg細(xì)胞功能障礙可誘發(fā)重度/危重肺炎[22]。因此,IP-10、IFN-λ3、CCL-17可能也是發(fā)展為重度/危重病毒性肺炎的關(guān)鍵因子[23]。但是可能由于標(biāo)本量較少，存在較大的個(gè)體差異性等原因，本研究并未得出這幾種因子與病毒性肺炎進(jìn)展的獨(dú)立關(guān)系。

綜上所述，IL-6、MCP-1與成人病毒性肺炎重度/危重進(jìn)展有關(guān)，有可能在患者出現(xiàn)嚴(yán)重癥狀前為篩查高?；颊咛峁┮欢ǖ膮⒖夹畔?。