重症监护室免疫抑制和免疫健全脓毒症患儿28天内死亡因素的病例对照研究

彭纯颖 刘婷彦 应佳云 陈伟明 闫钢风 陆国平

脓毒症是机体对重症感染的过度炎症反应导致的器官功能障碍。尽管儿童脓毒症的诊断和治疗措施不断进步，但其发生率仍呈上升趋势，可能与包括肿瘤和血液性疾病救治水平提高、器官移植的开展，使得伴有免疫抑制基础的高危患儿增加有关[1]。严重脓毒症是免疫抑制患儿死亡的主要原因之一[2]。通常认为，免疫抑制基础是脓毒症预后不良的因素，因此诊断准确性研究或疗效研究中倾向于将此类患儿排除[3]。然而，近期成人研究表明免疫抑制基础或能在脓毒症过度炎症反应中起到保护作用[4]，因此免疫抑制状态对脓毒症预后的影响有待商榷。更为重要的是，目前儿科重症研究中，尚未对免疫抑制的概念作出明确的定义[5]，缺乏免疫抑制与免疫健全脓毒症患儿预后比较的确切数据。 本研究旨在探索免疫抑制的定义标准，并且描述PICU中免疫抑制脓毒症患儿的临床特征和短期预后，进一步寻找PICU 28 d内病死率的危险因素，以建立早期预警指标。

1 方法

1.1 脓毒症诊断标准 参考2005及2012年拯救脓毒症运动严重脓毒症及脓毒性休克国际指南[6]。获得性脓毒症是指入PICU 48 h后发生的脓毒症。

1.2 病例纳入标准 2015年12月1日至2018年12月31日复旦大学附属儿科医院(我院)PICU出院诊断脓毒症/脓毒性休克的连续病例。

1.3 病例排除标准 满足以下任意1项，①年龄≤28 d；②入PICU 24 h内死亡或放弃治疗且诊断尚未明确；③因其他危重症(如脑疝、心肺复苏后、车祸和创伤)或术后监护收治的PICU获得性脓毒症。

1.4 免疫抑制 本文免疫抑制包括：(1)绝对免疫抑制：HIV、血液肿瘤和免疫缺陷疾病；(2)相对免疫抑制：有实体肿瘤、器官移植和风湿/炎症性疾病基础，使用免疫抑制疗法。(3)免疫抑制疗法：①入PICU前3个月内接受化疗，②入PICU前7 d内接受清髓性放疗，③短期内激素冲击治疗>1 mg·kg-1·d-1, 连续使用>7 d，④使用激素>3个月，无论何种剂量。

需要说明的是， PICU脓毒症免疫抑制状态没有统一标准，本文从免疫抑制疾病和免疫抑制疗法药物两方面界定免疫抑制，①参考文献[7]系统罗列绝对和相对免疫抑制对应ICD-10疾病(表1)，便于从出院诊断中查找对应；罗列免疫抑制疗法，包括化疗、免疫调节剂和全身性皮质类固醇药物，便于从纳入病例中查找对应(表2)。②多重免疫抑制是指存在≥2种免疫抑制基础疾病。由脓毒症引起的免疫麻痹[8]不在本文讨论范围内。

表1 免疫抑制相关基础疾病ICD-10编码(2016)

表2 免疫抑制药物

1.5 分组考虑 符合本文纳入和排除标准的病例中达到本文免疫抑制状态标准的病例为免疫抑制组，余为免疫健全组。

1.6 资料截取及其定义 截取以下信息。(1)病例来源：急诊收治、住院转入和外院转运；(2)年龄：29～365 d、～4 岁、～9 岁、～16 岁；(3)性别；(4)基础疾病(除免疫抑制之外的基础疾病，如先天性心脏病、胆道闭锁、先天性巨结肠等)；(5)放弃治疗：入院24 h内、PICU住院期间和入PICU至放弃治疗时间；(6)入PICU 48 h内机械通气：无创和有创通气；(7)入PICU 48 h内血管活性药物治疗及种类；(8)体外生命支持[为治疗脓毒症和/或脓毒症相关并发症而采用的持续肾脏代替治疗(CRRT)、体外膜肺氧合(ECMO)]；(9)脓毒性休克；(10)小儿死亡风险(PRISM Ⅲ) 评分[9]项目：其中基本生命体征和血气分析等实时检测项目，截取入PICU 24 h内最差值；(11)感染分类判断参考美国疾病控制与预防中心列出的ICU感染部位[10]结合2005年国际脓毒症共识中的诊断标准[11]，依据临床表现、影像学表现以及细菌学培养结果，分为：①血源，②肺部，③消化道，④其他部位(泌尿生殖道、中枢神经系统、皮肤及软组织感染等)，⑤多重部位(存在两个及以上感染部位)，⑥未知感染部位(临床高度怀疑感染但细菌学结果阴性者)；(12)PICU住院时间；(13)脱离PICU时间；(14)住院时间；(15)入PICU 28 d内病死率。同一患儿多次入PICU以每次入PICU计。

1.7 统计分析 计数资料以频数/%表示，组间比较采用χ2检验或Fisher’s exact检验；计量资料以中位数(P25，P75)表示，两组间比较采用Mann-Whitney检验。生存分析采用COX回归，使用LASSO回归对临床数据进行特征选取，将特征选取的结果作为自变量建立COX模型。采用R 3.5.3软件以及“glmnet”程辑包完成LASSO-COX风险比例模型构建，其余采用SPSS 26.0软件进行统计学分析，双侧检验P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般情况 我院PICU 3年收治内外科患儿共4 770例次，符合本文纳入标准的PICU脓毒症385例(8.1%)。图1为分组流程图，免疫健全组141例，免疫抑制组110例 (43.8%)，绝对免疫抑制基础疾病患者69例，血液肿瘤占17.3%，免疫缺陷疾病/状态占45.5%；相对免疫抑制基础疾病接受免疫抑制疗法者41例，实体肿瘤占8.2%，器官移植占9.1%，风湿/炎症性疾病20.0%。 本研究总体脓毒症病死率为51.0%(128/251)、入PICU 28 d内病死率为48.2%(121/251)。

2.2 临床资料比较 表3显示，①一般状况：免疫健全组脓毒症主要见于1岁以下婴儿(54.9%)，以急诊收治(70.9%)为主；免疫抑制组脓毒症见于各年龄段儿童，以住院转入(70%)为主。②疾病危重程度：免疫抑制组PICU维持治疗需求(有创机械通气、CRRT治疗)、24 h PRISM评分均高于免疫健全组 (P<0.001)，尤以血液系统评分为著(P<0.001)。 ③病原学：两组尽管均以肺部(31.1%)和消化道(24.7%)感染为主，未明确感染部位比例免疫抑制组高于免疫健全组(28.2%vs8.5%,P<0.000 1)。④疾病转归：13例脓毒症患儿接受ECMO治疗，其中5例免疫抑制组患儿全部死亡，免疫健全组8例中6例(75%)存活，差异有统计学意义(P<0.000 1)；CRRT治疗存活率，免疫抑制组和免疫健全组分别为17.4%(8/46)和51.0%(25/94)，差异有统计学意义(P<0.000 1)。⑤与免疫健全组相比，免疫抑制组对PICU维持治疗需求高、脱离PICU时间短、24 h内放弃治疗率高、28 d病死率高，差异有统计学意义(P<0.000 1)。

图1病例纳入排除和分组流程

表3 临床资料比较

2.3 不同组别28 d 存活死亡单因素分析 表3显示，免疫健全组和免疫抑制组入PICU 28 d内存活与死亡因素比较，除脓毒性休克、有创机械通气、CRRT、PRISM Ⅲ评分、乳酸>2 mmol·L-1比例、PICU住院时间、总住院时间、脱离PICU时间、24 h内放弃治疗、总放弃治疗和28 d内病死率差异均有统计学意义外，应用血管活性药物还在免疫抑制组28 d内存活和死亡患儿中差异有统计学意义。

2.4 多因素COX比例风险模型 剔除含缺失值的样本，运用Lasso变量选择法筛选出对PICU 28 d内病死率影响显著的指标。本研究lambda.min和lambda.1se分别为0.009452742和0.07318915，对应变量系数见表4，选取lambda.1se时系数不为0的指标，同时结合临床，将PRISM Ⅲ评分、休克、血管活性药、CRRT、48 h内有创机械通气、乳酸 >2 mmol·L-1等6项纳入免疫抑制和健全组COX比例风险模型分析，表5显示，PRISM Ⅲ评分高、有创机械通气和乳酸>2 mmol·L-1是两组脓毒症患儿28 d内病死的独立危险因素，同时休克也是免疫抑制组脓毒症患儿28 d内病死的独立危险因素。

表4 LASSO回归选取特征

注 lambda.min：误差最小；lambda.1se：误差最小一个标准差内，模型最简单

表5 免疫抑制组和免疫健全组入PICU 28 d内病死率COX比例风险模型

3 讨论

PICU脓毒症免疫抑制状态没有统一标准，本文参考成人文献[7]，罗列绝对和相对免疫抑制对应ICD-10疾病，同时也罗列了系统的免疫抑制疗法(化疗、免疫调节剂和全身性皮质类固醇药物)，便于从纳入病例中查找相应的疾病和药物，本文确定的免疫抑制标准为今后PICU脓毒症免疫抑制和健全的分类做了尝试，便于同类的病例进行归纳。需要说明的是，可能导致免疫抑制的基础疾病/状态，除常见的原发性免疫缺陷以及化疗后骨髓抑制外，还纳入再生障碍性贫血、噬血细胞综合征等少见原因，因此免疫抑制比例高于其他研究[12]。本文PICU收治的脓毒症患儿中，43.8%伴有免疫抑制基础疾病。

本研究发现免疫健全组脓毒症主要见于1岁以下婴儿(54.9%)，且由急诊收治(70.9%),符合临床实际，这与1岁以下儿童免疫力特点有关，其从母体带来的体液免疫(IgG)已经降低而自身免疫能力尚未成熟，易发生急性感染；免疫抑制组主要是先天性免疫缺陷病、血液肿瘤病等免疫抑制性疾病和结缔组织病等激素使用者，这类疾病分布于各个年龄段，免疫抑制组患儿由于自身免疫能力低下(包括T细胞和/或B细胞功能)，易被感染且炎症局限能力差，局部感染后极易发生全身性播散，进展为严重脓毒症、脓毒性休克和多器官功能障碍，导致住院时间长，住PICU时间长，需要循环支持、机械通气支持时间长，CRRT、ECMO使用率高等，同时病死率高。本研究的结果验证了免疫抑制患儿的高风险，临床医生应该重视病例管理中的感染问题，早期识别危险因子、设定预警指标，早期干预，必要时尽早进入监护和接受器官支持治疗。

本文免疫健全组和免疫抑制组入PICU后28 d病死率分别为31.9%和69.1%，与我院PICU收治患儿病情普遍较重有关(均高于其他报道[13, 14])。SPROUT研究[15]显示全球严重脓毒症的PICU总体病死率高达25%，其中北美洲21%、欧洲29%、澳大利亚及新西兰32%、亚洲40%、南美洲11%、非洲40%。

本研究免疫抑制组感染部位未明确的比例高于免疫健全组，可能与特殊感染部位和检测手段有关，同时免疫抑制患儿由于黏膜免疫屏障破坏，易受机会致病菌或内源性隐性感染，而且患儿感染的症状和部位不典型，临床医生判断困难。感染的判定仍参考依赖于培养的细菌学证据，由于免疫抑制患者给予广谱抗生素预防重症感染，因此细菌培养阳性率较低[16, 17]，寻找新的细菌检出方法如基因技术有可能提高检出率。

本研究PRISMⅢ评分、入PICU 48 h内有创机械通气和入院乳酸值(>2 mmol·L-1)，对预后具有预测价值，反映入科时应重视评估脓毒症疾病危重程度、循环和呼吸功能状态，文献报道由入院1 h内氧合指标、机械通气、低血压、乳酸浓度和免疫抑制等多项指标构建的模型，对30 d病死率具有良好的预测能力[14]。本研究中休克仅在免疫抑制组有预测价值，与Tolsma等[18]研究一致。休克分为二个阶段，早期阶段(血压正常而组织灌注不足，又称代偿性阶段)和晚期阶段(血压下降，循环失去代偿能力)；一旦血压下降，往往提示循环功能已经走向失代偿；免疫抑制组病例原发病往往导致同时存在一个或多个脏器功能的潜在损害或代偿能力下降，循环功能代偿能力低，一旦休克往往难以逆转，快速发展成多器官功能障碍，救治成功概率低，本研究显示免疫抑制组PICU病死率和28 d病死率均高于免疫健全组。免疫健全组病例一旦发生休克，其心脏等器官功能代偿能力强，只要不是进入难治性休克，就容易纠正，故本研究中休克并未显示出预后价值。因此对于发生脓毒症的病例应该非常关注呼吸、循环系统的功能状态，及时识别和干预。

CRRT技术(国内更多称之为持续血液净化技术)是脓毒症的救治中国际上存在争议的治疗方案。急性肾损伤[19]和国际拯救脓毒症运动[20](弱推荐，中等强度证据)均提出脓毒症应用指征：①急性AKI二期以上、液体超负荷超过10%时应该进行CRRT，②循环不稳定。CRRT的目的主要是替代损伤的肾脏功能和调节液体平衡问题。但是，大量的研究兴趣在于CRRT对脓毒症炎症因子清除和改善器官功能障碍有效，①脓毒症时感染相关的全身炎症反应，即炎症介质的“瀑布式”释放，CRRT能否清除炎症介质，并由此提出了血液滤过技术、血浆置换、血液灌流、炎症因子吸附柱、高透性性滤器、杂合净化技术等，目前尚无良好证据；②国际上始终无法形成CRRT治疗脓毒症的专家建议或共识。本研究发现儿童脓毒症，无论在免疫抑制组和免疫健全组，CRRT对入PICU 28 d死亡均无预测价值。

研究局限性：①本研究为单中心回顾性研究，入科前患儿信息如抗生素使用情况等部分缺失，可能影响免疫抑制和免疫健全组患儿的病情判断；②统计入PICU后28 d病死率，而非脓毒症起病时间，部分转诊患儿确切的起病时间通常难以确定；③研究剔除PICU继发脓毒症，此类患者有逐年增加的趋势，但由于患儿因严重原发病收入PICU，脓毒症对短期病死率的影响往往难以评估。

总之，重症监护室脓毒症患儿存在较高的病死率；伴免疫抑制相关基础疾病的脓毒症患儿病死率更高；PRISMⅢ评分、48 h内有创机械通气和入院乳酸值(>2 mmol·L-1)，是其预后的重要危险因素。应建立早期预警指标，对免疫抑制患儿进行早期识别，早期干预，可能改善预后。