補(bǔ)體C3對(duì)兒童膿毒癥患者預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值

彭智慧 顏海鵬 盧秀蘭 張新萍 黃嬌甜 肖政輝

（1.南華大學(xué)兒科學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 410007；2.湖南省兒童醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，湖南長(zhǎng)沙 410007；3.湖南省兒童醫(yī)院急診綜合病房，湖南長(zhǎng)沙 410007）

膿毒癥是機(jī)體對(duì)感染反應(yīng)失調(diào)導(dǎo)致的危及生命的器官功能障礙，是兒科重癥監(jiān)護(hù)病房常見的危急重癥，也是導(dǎo)致危重癥患兒死亡的主要原因之一［1］。膿毒癥患兒可出現(xiàn)免疫功能紊亂［2］，研究發(fā)現(xiàn)，膿毒癥免疫紊亂在疾病進(jìn)展中發(fā)揮重要作用，深入了解膿毒癥免疫指標(biāo)變化情況及其機(jī)制對(duì)膿毒癥疾病診治具有重要作用［3］。補(bǔ)體系統(tǒng)是固有免疫的重要組成部分，膿毒癥發(fā)生時(shí)，機(jī)體產(chǎn)生損傷相關(guān)分子模式和病原體相關(guān)分子模式，誘導(dǎo)補(bǔ)體系統(tǒng)激活，進(jìn)一步刺激中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞產(chǎn)生免疫應(yīng)答，分泌抗體及腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）、γ-干擾素（γ-interferon, IFN-γ）等炎癥因子，對(duì)抗病原體入侵。但補(bǔ)體系統(tǒng)的過度活化會(huì)導(dǎo)致炎癥反應(yīng)失調(diào)，使膿毒癥疾病進(jìn)展惡化。研究表明，補(bǔ)體C3水平降低是膿毒癥患兒進(jìn)展為多器官功能障礙和死亡的危險(xiǎn)因素［4］，膿毒癥期間補(bǔ)體C3消耗與病情嚴(yán)重程度及預(yù)后相關(guān)［5］，但以上研究［4-5］均只是定性地表明補(bǔ)體C3改變與膿毒癥預(yù)后的關(guān)系。本研究進(jìn)一步分析補(bǔ)體C3在膿毒癥中的作用，并探討早期判斷膿毒癥嚴(yán)重程度及預(yù)后的界值，為臨床提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

收集2019年11月—2021年9月湖南省兒童醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科收治的529例膿毒癥患兒為研究對(duì)象，所有患兒符合兒童膿毒癥休克（感染性休克）診治專家共識(shí)［6］中的診斷標(biāo)準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）年齡小于28 d或大于18歲；（2）本次起病接受免疫抑制治療；（3）患有自身免疫性疾病；（4）化療或血液系統(tǒng)疾病和實(shí)體腫瘤緩解期患兒；（5）臨床資料不完整者。

1.2 分組

根據(jù)患兒入院診斷膿毒癥24 h內(nèi)補(bǔ)體C3的中位數(shù)（0.77 g/L）水平分為C3正常組和C3降低組。根據(jù)診斷膿毒癥后28 d預(yù)后情況分為存活組和死亡組。死亡組包括搶救無效死亡或積極搶救無法恢復(fù)自主呼吸和心跳而放棄治療的患兒。

本研究經(jīng)湖南省兒童醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（HCHLL-2020-04），并獲得患兒家屬的知情同意。

1.3 資料收集

回顧性收集529例膿毒癥患兒的病例資料。（1）人口學(xué)資料：性別、年齡、體重指數(shù)；（2）入院24 h內(nèi)的生命體征、呼吸機(jī)使用情況，并進(jìn)行病情嚴(yán)重程度評(píng)分［包括兒童快速序貫器官衰竭評(píng)分（pediatric Sequential Organ Failure Assessment, p-SOFA）和兒童器官功能障礙評(píng)分2（Pediatric Logistic Organ Dysfunction 2, PELOD 2）］；（3）診斷膿毒癥24 h內(nèi)淋巴細(xì)胞亞群、體液免疫、補(bǔ)體C3、補(bǔ)體C4、血常規(guī)、降鈣素原（procalcitonin, PCT）、C反應(yīng)蛋白（C reactive protein, CRP）、白細(xì)胞介素（interleukins, IL）-6、IL-10、肝功能、腎功能、心肌酶、凝血功能等檢查結(jié)果。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 25.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。非正態(tài)分布的計(jì)量資料采用中位數(shù)（四分位數(shù)間距）［M（P25，P75）］表示，兩組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以例數(shù)和率（%）表示。Spearman秩相關(guān)分析補(bǔ)體C3與臟器損傷指標(biāo)的相關(guān)性。采用logistic回歸分析影響膿毒癥預(yù)后的因素。采用受試者操作特征曲線（receiver operating characteristic curve, ROC曲線）評(píng)價(jià)預(yù)后相關(guān)危險(xiǎn)因素對(duì)膿毒癥預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值。使用PASS 11.0軟件進(jìn)行樣本量估算。使用MedCalc v19.2.6軟件Z檢驗(yàn)對(duì)預(yù)測(cè)指標(biāo)的曲線下面積（area under the curve,AUC）進(jìn)行比較。P＜0.05認(rèn)為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 存活組和死亡組一般臨床資料比較

529例膿毒癥患兒中，存活組471例（89.0%），死亡組58例（11.0%）。死亡組呼吸機(jī)使用率、PCT水平、病情嚴(yán)重程度評(píng)分（p-SOFA評(píng)分及PELOD 2評(píng)分）均高于存活組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表1。

表1 存活組和死亡組一般臨床資料比較

2.2 存活組和死亡組免疫學(xué)相關(guān)指標(biāo)比較

死亡組補(bǔ)體C3、補(bǔ)體C4、IgM、輔助性T細(xì)胞/抑制性T細(xì)胞、輔助/誘導(dǎo)性T淋巴細(xì)胞、總T淋巴細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞+B淋巴細(xì)胞+NK細(xì)胞、單核細(xì)胞比值低于存活組，IL-6和IL-10水平高于存活組（P＜0.05），見表2。

表2 存活組和死亡組免疫學(xué)相關(guān)指標(biāo)比較 ［M（P25，P75）］

2.3 C3降低組和C3正常組一般臨床資料比較

C3降低組呼吸機(jī)使用率、PCT水平，以及p-SOFA及PELOD 2評(píng)分高于正常組（P＜0.05），CRP水平低于C3正常組（P＜0.05），見表3。

表3 C3降低組和C3正常組一般臨床資料比較

2.4 補(bǔ)體C3與膿毒癥患兒臟器損傷指標(biāo)的相關(guān)分析

補(bǔ)體C3與p-SOFA評(píng)分、PCT水平呈負(fù)相關(guān)（分別rs=-0.26、-0.41，P＜0.001）。在臟器損傷指標(biāo)中，補(bǔ)體C3與谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、尿素氮、肌酸激酶同工酶均呈負(fù)相關(guān)（分別rs=-0.42、-0.35、-0.20、-0.46，P＜0.001）。在凝血功能指標(biāo)中，補(bǔ)體C3與凝血酶原時(shí)間、凝血酶時(shí)間、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化比值均呈負(fù)相關(guān)（分別rs=-0.24、-0.36、-0.24，P＜0.001），與纖維蛋白原、抗凝血酶Ⅲ及血小板計(jì)數(shù)呈正相關(guān)（分別rs=0.52、0.37、0.28，P＜0.001）。

2.5 膿毒癥患兒死亡的危險(xiǎn)因素分析

對(duì)C3正常組與C3降低組間基線差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)（年齡、性別、體重指數(shù)）進(jìn)行單因素logistic回歸分析，結(jié)果顯示3個(gè)因素與死亡均無顯著關(guān)聯(lián)（均P＞0.05），因此未納入多因素logistic回歸模型。多因素logistic回歸分析結(jié)果顯示，p-SOFA得分高（OR=1.504，95%CI：1.351～1.673，P＜0.001）、補(bǔ)體C3低（OR=0.261，95%CI：0.082～0.833，P=0.023）與膿毒癥患兒死亡密切相關(guān)。見表4。

表4 膿毒癥死亡危險(xiǎn)因素的多因素logistic回歸分析

2.6 p-SOFA和補(bǔ)體C3對(duì)膿毒癥患兒死亡的預(yù)測(cè)價(jià)值

當(dāng)p-SOFA的截?cái)嘀等?.5分時(shí)，AUC為0.839（95%CI：0.787～0.891），靈敏度為75.9%，特異度為76.0%，約登指數(shù)為0.519；當(dāng)補(bǔ)體C3的截?cái)嘀等?.685 g/L時(shí)，AUC為0.699（95%CI：0.623～0.775），靈敏度為66.2%，特異度為69.0%，約登指數(shù)為0.352；p-SOFA和補(bǔ)體C3聯(lián)合的AUC為0.852（95%CI：0.801～0.902），靈敏度為77.6%，特異度為83.2%，約登指數(shù)為0.608。p-SOFA和補(bǔ)體C3聯(lián)合的AUC顯著高于p-SOFA及補(bǔ)體C3單項(xiàng)指標(biāo)的AUC（分別Z=3.193、4.245，分別P=0.003、P＜0.05）。見圖1。

圖1 p-SOFA和補(bǔ)體C3預(yù)測(cè)膿毒癥患兒死亡的ROC曲線

3 討論

膿毒癥是全世界兒童死亡的主要原因之一［7］，可能會(huì)導(dǎo)致休克和多器官功能障礙［8］，膿毒癥存在全身炎癥反應(yīng)和免疫抑制，但目前對(duì)于膿毒癥機(jī)體免疫功能紊亂的機(jī)制及具體作用認(rèn)識(shí)不足，缺乏有效的免疫監(jiān)測(cè)和治療措施［9］。

免疫系統(tǒng)在膿毒癥疾病過程中發(fā)揮重要作用，膿毒癥患兒免疫學(xué)指標(biāo)有明顯改變，可作為評(píng)估病情和預(yù)后的參考指標(biāo)［10］。補(bǔ)體系統(tǒng)的激活途徑均形成C3轉(zhuǎn)化酶，將補(bǔ)體C3轉(zhuǎn)化為C3a和C3b，發(fā)揮促炎作用，可見補(bǔ)體C3在補(bǔ)體系統(tǒng)中的核心地位［11］。研究發(fā)現(xiàn)，與野生型小鼠相比，補(bǔ)體C3缺陷的小鼠無法形成膜攻擊復(fù)合物，導(dǎo)致無法進(jìn)一步介導(dǎo)靶細(xì)胞壞死凋亡，使得膿毒癥組小鼠病死率明顯升高，證明補(bǔ)體C3在膿毒癥發(fā)病機(jī)制和病情進(jìn)展中發(fā)揮重要作用［12］。

在本研究中，死亡組補(bǔ)體C3、C4水平低于存活組，而IL-6和IL-10水平高于存活組，表明在膿毒癥早期，補(bǔ)體系統(tǒng)活化可能參與了膿毒癥炎癥反應(yīng)和免疫抑制過程，導(dǎo)致不良預(yù)后。Lei等［13］研究結(jié)果顯示，在診斷膿毒癥的第1天和第2天，死亡組補(bǔ)體C3水平均顯著低于存活組，并發(fā)現(xiàn)補(bǔ)體C3降低是膿毒癥患者死亡的危險(xiǎn)因素。也有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)革蘭氏陰性桿菌感染所致的膿毒癥患者，補(bǔ)體C3降低和IL-10升高往往預(yù)示著不良預(yù)后［14］。

本研究結(jié)果提示膿毒癥中補(bǔ)體消耗與疾病嚴(yán)重程度有關(guān)。PCT被認(rèn)為是細(xì)菌感染的特異標(biāo)志物，補(bǔ)體C3消耗與PCT水平呈負(fù)相關(guān)，與Ren等［15］研究結(jié)果一致。同時(shí)，本研究結(jié)果也顯示補(bǔ)體C3參與了膿毒癥器官功能損傷，與孫杭等［4］研究結(jié)果一致。其機(jī)制可能是膿毒癥期間補(bǔ)體系統(tǒng)的強(qiáng)烈激活，活化的中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，以及補(bǔ)體激活產(chǎn)物C5b-9等刺激炎癥因子過度釋放，導(dǎo)致全身炎癥反應(yīng)綜合征，使得正常組織器官受損［16］。

本研究發(fā)現(xiàn)，膿毒癥補(bǔ)體活化與凝血功能異常存在相關(guān)性。研究證實(shí)，補(bǔ)體消耗與膿毒癥凝血功能障礙密切相關(guān)［15，17］，補(bǔ)體系統(tǒng)和凝血系統(tǒng)有著復(fù)雜的關(guān)聯(lián)［18］。凝血系統(tǒng)可影響補(bǔ)體的轉(zhuǎn)化，凝血酶、纖溶酶和凝血因子可以作為補(bǔ)體C3、C5的天然轉(zhuǎn)化酶，將補(bǔ)體C3、C5裂解成C3a和C5a，介導(dǎo)后續(xù)炎癥反應(yīng)的發(fā)生［19］，過度的炎癥反應(yīng)可能損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞，進(jìn)一步激活凝血系統(tǒng)。而補(bǔ)體在膿毒癥凝血功能障礙中也發(fā)揮重要作用，使用補(bǔ)體C3轉(zhuǎn)化酶抑制劑可以有效防止膿毒癥誘導(dǎo)的補(bǔ)體激活，并減少凝血酶的激活，阻斷凝血激活的級(jí)聯(lián)反應(yīng)［20］。有學(xué)者對(duì)膿毒癥并發(fā)彌散性血管內(nèi)凝血的患者血標(biāo)本進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)合并彌散性血管內(nèi)凝血的患者體內(nèi)補(bǔ)體C3水平更低［21］。C5a也被認(rèn)為可直接誘導(dǎo)凝血系統(tǒng)激活［22］。

在許多嚴(yán)重的疾病如膿毒癥、休克、創(chuàng)傷等疾病中常常伴隨有補(bǔ)體活化，在重癥監(jiān)護(hù)室住院患者中監(jiān)測(cè)補(bǔ)體水平有利于及時(shí)對(duì)病情進(jìn)行判斷［23］，甚至可通過干預(yù)補(bǔ)體水平對(duì)疾病進(jìn)行治療。研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)缺血性腦卒中小鼠使用補(bǔ)體C3轉(zhuǎn)化酶抑制劑可減小梗死面積，改善神經(jīng)功能和提高生存率［24］。但有學(xué)者對(duì)209例膿毒癥患者補(bǔ)體C3水平進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在重癥膿毒癥患者中，SOFA得分、膿毒癥休克發(fā)生率及病死率均與補(bǔ)體水平無相關(guān)性，認(rèn)為當(dāng)疾病進(jìn)展到嚴(yán)重膿毒癥或膿毒癥休克時(shí)，補(bǔ)體系統(tǒng)已被深度激活，與失調(diào)的炎癥反應(yīng)不再相關(guān)，對(duì)臨床結(jié)局影響甚微，提示重癥膿毒癥患者體內(nèi)的補(bǔ)體激活對(duì)臨床結(jié)局沒有預(yù)測(cè)價(jià)值［25］。

本研究尚存在一些不足之處：為單中心研究，僅關(guān)注補(bǔ)體C3在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的改變情況，但補(bǔ)體系統(tǒng)激活程度會(huì)隨膿毒癥疾病進(jìn)展發(fā)生改變，后續(xù)可對(duì)補(bǔ)體系統(tǒng)其他指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，并針對(duì)不同時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行分析。

綜上所述，膿毒癥患兒存在補(bǔ)體消耗，聯(lián)合補(bǔ)體C3與p-SOFA對(duì)膿毒癥患兒死亡結(jié)局有良好的預(yù)測(cè)價(jià)值，補(bǔ)體C3降低可作為膿毒癥患兒死亡結(jié)局的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)因子，并確定補(bǔ)體C3截?cái)嘀禐?.685 g/L，該截?cái)嘀涤写谠诟笠?guī)模數(shù)據(jù)中進(jìn)一步驗(yàn)證，有助于臨床識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)患者，并在臨床決策時(shí)提供參考價(jià)值。

利益沖突聲明：所有作者均聲明無利益沖突。