血清炎性标志物连续监测联合序贯器官衰竭评分对肺部感染所致脓毒症患者预后的评估价值

周燕南， 周思颖， 慕婉晴， 陈东旭， 俞 尧， 顾国嵘， 姚晨玲

复旦大学附属中山医院急诊科，上海 200032

感染性疾病是目前临床上发病率较高的疾病之一。脓毒症作为感染最严重的并发症，以病情凶险、病程复杂、病死率高为突出特点，对于全球急危重症临床医师是一种挑战。脓毒症为机体对感染反应失调所致的危及生命的器官功能障碍[1]。由于脓毒症病理生理机制复杂，涉及患者原发感染、免疫状态、炎症反应程度及多器官功能障碍等一系列问题，目前临床上对其病程的认识尚有限。促炎因子和抑炎因子失衡所引起的细胞因子风暴在脓毒症病理生理过程中起至关重要的作用[2-4]。

细胞因子是一类具有生物活性的小分子蛋白质(<40 kDa)的统称，通过机体细胞自分泌、旁分泌等活动产生和释放，结合靶细胞上的特定受体后介导细胞间的信号传导，诱导靶细胞的活化、增殖或迁移[5]，从而发挥免疫调节作用。其中，促炎因子可导致已活化细胞组织的损伤和坏死，在炎症进展过程中起主导作用，包括肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白介素1β(interleukin-1β,IL-1β)、IL-2、IL-6和IL-8；抑炎因子则能够抑制炎症进程，在炎症好转过程中起主导作用，主要包括IL-4和IL-10。本研究通过连续性监测肺部感染所致脓毒症患者发病初期机体内促炎因子与抑炎因子的变化水平，探讨早期细胞因子的变化程度对患者预后的评估作用。

1 资料与方法

1.1 一般资料 前瞻性收集2018年7月至2019年11月就诊于复旦大学附属中山医院急诊科的143例肺部感染所致脓毒症患者的临床资料和入院第1天、第3天的血液检测结果，同时收集其入院第1天、第3天的序贯器官衰竭评分(sequential organ failure assessment, SOFA)和急性生理和慢性健康评分系统Ⅱ(acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ, APACHE Ⅱ)评分。根据入院第28天是否存活将患者分为生存组(n=109)和死亡组(n=34)。脓毒症根据2016年国际脓毒症指南 3.0标准[1]诊断，即同时满足下述2点：(1)感染或疑似感染；(2)SOFA评分变化≥2分。肺部感染包括社区获得性感染和医院获得性感染，分别根据2016年中国成人社区获得性肺炎指南[6]和2018年中国成人医院获得性肺炎与呼吸机相关性肺炎指南[7]诊断。排除标准：(1)年龄<18周岁；(2)肾功能不全晚期或长期需要血液透析治疗者；(3)使用可刺激细胞炎症介质释放的药物；(4)哺乳期妇女或孕产妇；(5)智力或精神状态异常；(6)不愿意参加本研究。本研究获得复旦大学附属中山医院伦理委员会审核批准(B2019-281R)。

1.2 血液标本的检测 收集患者入院第1天、第3天的血常规指标、细胞因子、降钙素原(procalcitonin，PCT)、高敏C-反应蛋白水平(high-sensitive C-reactive protein, hs-CRP)水平。所有入组患者血液标本均送至复旦大学附属中山医院检验科进行检测。采用美国Thermo Fisher全自动流式分析仪进行白细胞计数、淋巴细胞绝对值、单核细胞绝对值、血小板计数的检测；采用Immulite 1000/2000分析仪通过固相、夹心及化学发光法对血清中的TNF-α、白介素2受体(interleukin-2 receptor， IL-2R)、IL-6、IL-8、IL-10进行检测；采用罗氏8000分析仪通过电化学发光法测定PCT；采用罗氏720分析仪通过免疫比浊法测定hs-CRP。

2 结 果

2.1 一般资料比较 143例肺部感染所致的脓毒症患者中，男性96例，女性47例，中位年龄70岁；生存组109例，死亡组34例；28 d病死率为23.8%。结果(表1)表明：2组患者性别、发病时间差异无统计学意义；年龄、辅助通气和血管活性药物应用率、住院时间及入院时SOFA评分、APACHE Ⅱ评分差异均有统计学意义(P<0.05)。

表1 2组患者一般资料比较

2.2 炎症指标的动态变化趋势 结果(图1)表明：死亡组患者不同时间点血清IL-2R、IL-8、IL-10与生存组差异有统计学意义(P<0.05)。入院第3天，生存组血清WBC、hs-CRP、PCT、IL-6、IL-10水平下降，而死亡组则有升高趋势；2组WBC、hs-CRP、PCT、IL-2R、IL-6、IL-8、IL-10水平差异有统计学意义(P<0.05)。死亡组淋巴细胞水平始终低于生存组；随着治疗的推进，淋巴细胞在生存组呈回升趋势，而在死亡组呈明显下降趋势，入院第3天2组间差异有统计学意义(P<0.001)。

图1 2组患者炎症指标的变化趋势

2.3 死亡相关危险因素分析 将上述2组差异有统计学意义的指标纳入logistic多因素回归模型，校正性别和年龄后，结果(表2)显示：入院第1天，IL-2R为死亡相关独立危险因素(P<0.05)；入院第3天，WBC、IL-10为死亡相关独立危险因素(P<0.05)；入院3 d内的IL-6变化率与死亡独立相关(P<0.05)。

表2 死亡相关危险因素的多因素分析

2.4 不同时间点炎性标志物和/或SOFA评分对预后的预测价值 ROC曲线分析(图2、表3)显示：入院第3天的SOFA+WBC+IL-10评分对肺部感染所致脓毒症患者28 d预后的预测价值最大，其次为SOFA评分，AUC分别为0.854、0.824(P<0.001)；入院第1天SOFA评分+IL-2R和SOFA评分+IL-6的3 d变化率的预测价值高于单项指标(P<0.01)。

图2 不同时间点炎性标志物和/或SOFA评分预测患者入院28 d预后的ROC曲线

表3 不同时间点炎性标志物及SOFA评分对预后的预测价值

3 讨 论

脓毒症是因机体对感染反应失调所致的危及生命的器官功能障碍。其中感染是始动因素，机体对感染的反应失调是主要原因，而危及生命的器官功能障碍是结果。因此，机体对感染反应的失调是脓毒症诊治的关键点。目前，一般认为脓毒症患者早期体内会出现短暂的过度炎症反应，随着疾病进展，机体则会从早期促炎反应转为长期的免疫抑制状态，从而显著提高脓毒症患者的死亡率[8-10]。本研究仅选择肺部感染所致脓毒症患者，以排除原发感染部位对预后的影响，通过观察脓毒症患者血清炎症指标的动态改变来判断脓毒症患者发病早期的炎症反应演变，并评估短期预后。

IL-2作为经典的促炎细胞因子，主要通过与活化T细胞表面的IL-2R特异性结合发挥促炎作用[11-12]。效应T细胞活化后开始表达IL-2R，但IL-2R并不在活化T细胞的表面持续存在。研究[13]显示，感染后早期(1～2 d)活化T细胞表面的IL-2R开始表达并迅速达到高峰；在约第3.5天部分T细胞表面IL-2R的表达下降；第5天机体内抗原完全清除时，所有的活化T细胞表面IL-2R的表达均下降，只是不同IL-2R亚型下调的速度不一致。随着IL-2R表达的下调，T细胞逐渐丧失对IL-2的反应能力。本研究结果与之相符，本研究中脓毒症患者发病的中位时间约为5 d，正是IL-2R所有亚型开始下调的时间。通过连续性监测发现，入院第1天患者体内IL-2R处于高水平，在第3天较第1天下降明显。死亡相关危险因素分析显示，入院第1天血清IL-2R水平是脓毒症患者入院28 d死亡的独立危险因素。既往研究[14]发现，脓毒症死亡患者血清IL-2R水平升高明显。因此，入院第1天血清IL-2R有作为脓毒症患者的预后判断指标的潜在价值。

IL-6作为一种多功能细胞因子，具有促炎和抗炎的双重功能，通过与特异性受体IL-6R结合发挥生物学作用。机体内IL-6所发挥的生物学功能与其水平相关[15]。研究[16]显示，随着血清IL-6水平的升高，脓毒症患者不良预后的发生率也相应升高，提示脓毒症患者体内IL-6水平与其预后相关。本研究通过连续性监测血清中IL-6水平发现，死亡组中IL-6水平总体高于生存组，且死亡组IL-6水平在入院后上升，而生存组IL-6下降。同时，入院前3 d内IL-6变化率是脓毒症患者入院28 d死亡的独立危险因素，提示入院后IL-6的变化趋势可用于判断脓毒症患者预后。

IL-10具有抑炎作用，在机体发生炎症反应早期升高以抑制炎症反应，从而改善感染性疾病的预后。但是随着IL-10相关研究的深入，发现IL-10过度诱导抑炎反应会造成机体免疫抑制，严重时可能造成“免疫麻痹”，进一步加重感染甚至促进死亡[17-18]。有研究[19]显示，脓毒症患者血清IL-10升高与其临床预后不良和较高死亡率相关。本研究中，入院第3天IL-10水平为脓毒症患者入院28 d死亡的独立危险因素，符合IL-10的释放规律，同时也进一步验证IL-10的异常升高提示预后不良。

淋巴细胞为固有免疫的效应细胞，有研究[20-21]对死亡脓毒症患者进行尸检发现，这些患者体内的淋巴细胞大量凋亡，这可能是脓毒症患者发生免疫抑制的相关机制之一[9-10]。本研究也发现，生存组患者入院第3天的淋巴细胞较第1天增加，而死亡组则减少。因此，将淋巴细胞作为判断脓毒症预后的生物标志物对于临床治疗有一定指导意义。

SOFA评分作为诊断脓毒症的评分系统，不仅有助于脓毒症诊断及其严重程度评估，对脓毒症预后也有较好的评估作用[22-23]。既往研究[24]显示，联合SOFA评分可提高IL-6对脓毒症患者临床结局的预测效能。本研究通过联合不同时间点的SOFA评分与炎症指标，得出不同时间点预测脓毒症患者入院28 d临床结局的最优组合，发现入院第3天SOFA联合WBC及IL-10的预测价值最大。

本研究存在一些局限性：(1)本研究属于单中心前瞻性研究，样本量相对较小，研究结果是否适用于所有肺部感染诱发脓毒症患者临床结局的判断还有待扩大样本量进一步验证；(2)本研究结果仅针对肺部感染所致的脓毒症患者，而未纳入腹部感染、血流感染、尿路感染等其他部位或系统感染所致的脓毒症患者，因此尚须对其他部位或系统感染患者的临床特征和相关危险因素进行进一步分析。