中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白在重症肺炎合并脓毒症患儿中的表达及临床价值*

2020-02-14黄彩芝莫丽亚

国际检验医学杂志 2020年3期

黄彩芝，张聪，张洁，莫丽亚

(湖南省儿童医院检验中心，湖南长沙 410007)

重症肺炎患儿由于免疫力低下，易并发脓毒症，甚至发展为严重脓毒症和脓毒症休克、多器官功能障碍综合征，病情凶险，病死率极高。中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)是一种分泌型糖蛋白，研究表明NGAL可作为早期诊断急性肾损伤的标志物[1-3]。近年来有学者指出NGAL对成人脓毒症的病情与预后判断有一定的预测价值[4-5]，但在儿童脓毒症病情评估中的应用报道较少。本研究通过观察NGAL在重症肺炎合并脓毒症患儿中的表达并与降钙素原(PCT)、白细胞介素-6(IL-6)、C-反应蛋白(CRP)等炎症标志物和小儿危重病例评分(PCIS)进行比较，探讨NGAL在重症肺炎合并脓毒症患儿中的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1一般资料选取2016年4月至2018年10月收治于本院重症医学科的重症肺炎合并脓毒症患儿106例(男65例、女41例)作为研究对象。重症肺炎诊断根据中华医学会儿科学分会制定的儿童社区获得性肺炎管理指南(2013年修订)[6]中的定义；脓毒症诊断根据2005年国际儿科脓毒症共识会议制定的儿童脓毒症定义[7]。所有研究对象年龄1月～14岁，细菌培养阳性(连续2次痰培养为同一细菌，或一次痰培养与血培养均为同一细菌)并排除肿瘤、使用免疫抑制剂、慢性肝肾疾病、合并病毒或其他病原体感染、入住时间低于24 h或临床资料不完整的患儿。根据病情严重程度[7]将患儿分为脓毒症组(全身炎症反应综合征出现在可疑或已证实的感染中或为感染的结果)42例、严重脓毒症组(脓毒症+心血管功能障碍/急性呼吸窘迫综合征/2个或更多其他器官功能障碍)42例、脓毒症休克组(脓毒症并心血管功能障碍)22例；根据出院时转归分为预后良好组(痊愈或好转出院)90例、预后不良组(死亡或放弃治疗自动出院)16例；根据是否合并肾功能障碍(血清肌酐为各年龄组正常值上限的2倍及以上)分为肾功能障碍组16例和无肾功能障碍组90例。本研究获得医院伦理委员会批准，入选患儿均征得监护人知情同意。

1.2方法

1.2.1标本采集和处理所有纳入的患儿在收至重症医学科后2 h内抽取静脉血2.0 mL，分离血清用于NGAL、PCT、IL-6、CRP检测，所有指标检测均在采血后2 h内完成。

1.2.2检测方法 PCT和IL-6检测采用电化学发光法，仪器和试剂均购自瑞士罗氏公司；CRP与NGAL检测均采用免疫比浊法，CRP测定使用BNIL特定蛋白分析仪及配套试剂(购自中国西门子公司)；NGAL测定使用全自动生化分析仪(购自美国贝克曼公司，型号AU5800)，试剂购自中国波音特生物科技有限公司。所有患儿在入院24 h内收集各项生理参数和实验室检查结果(心率、血压、呼吸、氧分压、酸碱度、血钠、血钾、血红蛋白、胃肠系统、血尿素氮或血清肌酐)的最差值进行小儿危重病例评分[8]。

1.3统计学处理使用SPSS18.0软件对数据进行统计学分析，非正态分布计量资料以中位数(四分位数)[M(P25～P75)]表示，两组间比较采用Mann-WhitneyU非参数秩和检验，多组间比较采用Kruskal-WallisH非参数秩和检验，组间两两比较采用秩变换后的LSD法；计数资料以率(%)表示，组间比较采用χ2检验。NGAL与炎症标志物、小儿危重病例评分的相关性采用Spearman秩相关分析。采用受试者工作特征曲线(ROC曲线)评价NGAL、CRP、PCT、IL-6、PCIS对重症肺炎合并脓毒症患儿预后不良的预测能力，以约登指数最大时的临界值作为最佳临界值。P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1肾功能障碍组与无肾功能障碍组NGAL水平比较合并肾功能障碍的患儿的NGAL水平为[527.50(269.00～880.50)]ng/mL，明显高于无肾功能障碍的患儿的NGAL水平为[311.50(195.75～458.25)]ng/mL，两组比较差异有统计学意义(Z=2.71，P=0.007)。

2.2脓毒症组、严重脓毒症组、脓毒症休克组间各临床指标比较 NGAL、CRP、PCT、IL-6和小儿危重评分在3组患儿中的差异均有统计学意义(均P<0.05)，其中NGAL、PCT、IL-6水平在脓毒症组、严重脓毒症组和脓毒症休克组中依次升高，小儿危重评分在3组中依次降低，组间两两比较差异均有统计学意义(均P<0.05)；严重脓毒症组和脓毒症休克组的CRP水平均高于脓毒症组(均P<0.05)，而前两组的CRP水平差异无统计学意义(P>0.05)。年龄、男女性别比例在3组患儿中的差异均无统计学意义(均P>0.05)。见表1。

2.3NGAL与炎症标志物及小儿危重评分的Spearman相关分析 Spearman相关分析显示，NGAL与CRP、PCT、IL-6呈正相关(r=0.54、0.82、0.72；均P=0.000)，与PCIS呈负相关(r=-0.91；P=0.000)，与年龄及男女性别比例无相关性(r=-0.05、0.07；P=0.642、0.500)。

表1 脓毒症组、严重脓毒症组和脓毒症休克组各指标比较[M(P25～P75)]

2.4预后良好组和预后不良组间各指标比较与预后良好组比较，预后不良组的NGAL、CRP、PCT、IL-6水平明显升高，PCIS明显降低，差异均有统计学意义(均P<0.05)，而年龄和男女性别比例在两组患儿中的差异均无统计学意义(均P>0.05)。见表2。

表2 预后良好组与预后不良组各指标比较[M(P25～P75)]

2.5ROC曲线分析 ROC曲线分析显示，曲线下面积(AUC)最大为PCIS 0.949，NGAL与PCT二者AUC相等为0.915、IL-6为0.890、CRP为0.726；NGAL>451.00 ng/mL时诊断灵敏度为0.938，特异度为0.800。结果表明，NGAL、CRP、PCT、IL-6、PCIS可用于预测重症肺炎合并脓毒症患儿预后不良。见图1。

图1 各检测指标预测预后不良的ROC曲线

3 讨论

NGAL是脂质运载蛋白家族中一类相对分子质量约25×103的蛋白质，由一条多肽链构成，含178个氨基酸残基。正常生理状态下，NGAL在中性粒细胞及人类多种组织器官如支气管、肺、胃、小肠、胰腺、肾脏等的上皮细胞中均为低表达，当机体发生炎症、缺血缺氧或组织受损时，活化的中性粒细胞或受累器官上皮细胞表达NGAL的水平显著增高[9]。NGAL的生理功能尚不完全清楚，目前已知NGAL是细菌化学趋化物N-甲酰甲硫亮氨酰苯丙氨酸的受体之一，可诱导白细胞内颗粒释放，趋化炎症细胞聚集，消灭病原微生物，并且NGAL还可通过与铁离子的多价螯合作用竞争细菌生长所需要的铁，从而起到抑菌作用[10]。NGAL作为急性肾损伤的敏感标志物受到广泛关注，AFIFY等[11]的一项针对65例伴有或不伴有急性肾损伤的脓毒症患儿(年龄为2～48个月)的研究表明，脓毒症患儿的血浆NGAL可以在临床早期诊断急性肾损伤的过程中起到重要作用，KIM等[12]指出血浆NGAL在脓毒症急性肾损伤诊断中具有敏感性和阴性预示值较高的特点，MD等[1]的一项前瞻性研究也表明，血浆NGAL对脓毒症急性肾损伤具有较好的诊断价值，并且诊断脓毒症急性肾损伤的最佳临界值高于非感染性炎症反应综合征合并急性肾损伤患者。本研究中合并肾功能障碍的患儿NGAL水平明显高于无肾功能障碍患儿，两组比较差异有统计学意义(P=0.007)，提示NGAL可能可以预测重症肺炎合并脓毒症患儿的肾脏功能，与上述文献报道一致。

目前越来越多的研究表明，在炎症相关疾病中，均有NGAL呈高表达状态[13-14]，在一项纳入124例成人严重脓毒症患者的研究中发现NGAL是预测患者28 d死亡率的可靠因素[4]，另有研究表明，高血浆NGAL是严重脓毒症和脓毒性休克死亡及多器官功能障碍综合征发生的独立预测因子，可作为急诊科脓毒症患者病情评估与预后预测的有效生物标志物[5,15]。本研究中血清NGAL水平在脓毒症组、严重脓毒症组和脓毒症休克组中依次升高，预后不良组的NGAL水平明显高于预后良好组，血清NGAL水平与小儿危重病例评分呈负相关(r=-0.91；P=0.000)；进一步ROC曲线分析显示，NGAL用于预测重症肺炎合并脓毒症患儿预后不良有统计学意义(P<0.05)，AUC仅次于小儿危重病例评分，NGAL>451.00 ng/mL时诊断灵敏度为0.938，特异度为0.800，表明血清NGAL与重症肺炎合并脓毒症患儿的病情严重程度及预后有关，NGAL水平越高，患儿病情越严重、预后越差，并且与PCIS相比，血浆NGAL检测具有简便快速结果易得的优点，可作为判断患儿病情与预后的辅助指标。

CRP、PCT、IL-6是临床应用较广泛的炎症指标，前期研究表明PCT与IL-6可用于儿童重症肺炎病情判断和预后评估[16]，本研究中PCT和IL-6水平在脓毒症组、严重脓毒症组和脓毒症休克组中依次升高，预后不良组的PCT、IL-6、CRP水平显著高于预后良好组，但ROC曲线分析表明，IL-6、CRP预测重症肺炎合并脓毒症患儿预后不良的AUC均小于NGAL，而PCT的AUC与NGAL相等，提示NGAL可能对重症肺炎合并脓毒症患儿预后不良具有较好的预测能力；并且Spearman相关分析显示，NGAL与CRP、PCT、IL-6呈正相关，关系密切程度依次为PCT>IL-6>CRP，表明NGAL可能可以作为预测全身炎性反应程度的另一炎症生物标志物。本组患儿均为细菌感染，有学者指出NGAL亦可能参与了抗病毒免疫反应并与非感染性炎性反应相关联[14,17]，说明NGAL若作为炎性反应标志物其在临床中的应用值得进一步探索。

本研究仍存在不足之处：由于本研究所在医院为三级甲等专科医院，部分患儿由当地医院转诊或转运至本院时可能已经处在重症肺炎合并脓毒血症的不同病程阶段，可能导致研究结果存在偏倚，因此下一步的研究中需要联合多中心开展更多的前瞻性研究，并对患儿实行全病程动态观察进行证实。