血清HMGB-1、ENA-78和TNF-α在儿童细菌性脑膜炎疗效中的评估价值

秦倩倩 张云霞 薛智民

脑膜炎被定义为脑膜的炎症，在几乎所有病例中，脑脊液中白细胞数量异常和特定的临床体征/症状都可识别。细菌性脑膜炎是指软脑膜被细菌感染，炎症可能累及整个脑室系统及脑实质，被认为是最严重的感染性疾病之一［1］。该病多发于儿童，具有发病突然、病情进展快的特点，若不及时诊断和治疗可危及患儿生命安全。有研究证实，肺炎链球菌和大肠埃希菌是儿童细菌性脑膜炎的主要致病菌［2］。研究指出，相关炎症因子水平变化可反映细菌性脑膜炎的疾病情况，对其诊断和预后评估具有重要价值［3］。高迁移率族蛋白-1（high mobility group protein B1，HMGB-1）、中性粒细胞活化肽-78（Neutrophil activating peptide-78，ENA-78）、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）是血清相关炎症因子，当机体产生炎症时，上述因子水平变化异常。本研究探讨血清HMGB-1、ENA-78 和TNF-α 在儿童细菌性脑膜炎万古霉素治疗中的动态变化及其对预后的预测价值。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2019年1月至2021年12月在山西省儿童医院明确诊断为细菌性脑膜炎的患儿98 例作为研究对象。纳入标准：①符合《诸福棠实用儿科学（第8 版）》［4］中细菌性脑膜炎的相关诊断标准；②脑脊液细菌培养结果为阳性；③均为首次确诊；④近1 个月内未进行相关治疗；⑤患儿年龄均≤14岁；⑥所有患者监护人均知情并签署同意书。排除标准：①患儿为过敏体质，对万古霉素过敏者；②伴有凝血功能障碍；③有颅脑手术史；④合并全身性感染；⑤免疫系统疾病；⑥有严重器脏功能障碍。本研究经医院伦理委员会批准。

1.2 方法

1.2.1 治疗方法

所有患儿均给予注射用盐酸万古霉素（厂家：Cheil Jedang Corp，批准文号：H20171132，规格：按C66H7SC12NgO24 计：0.5g）治疗，用法用量：每日静注总剂量为每次10 mg/kg，q6h，每剂量给药时间至少为60 min 以上，密切监测万古霉素的血清浓度（采用高效液相色谱进行检测）。

1.2.2 检测方法

于治疗前、治疗第3、5、7 天取患儿清晨空腹静脉2 mL，离心机（厂家：湖南赫西仪器设备有限公司，型号：TD5A）3 000 rpm 离心20 min，半径为10cm，取血清-80℃保存备用。血清高迁移率族蛋白-1（high mobility group protein B1，HMGB-1）、中性粒细胞活化肽-78（Neutrophil activating peptide-78，ENA-78）的检测：采用酶联免疫吸附双抗体夹心法检测血清HMGB-1 水平，仪器为：日本日立公司生产的7080 型全自动生化分析仪，试剂盒为英国Abcam 公司生产的HMGB1 ELISA 试剂盒。肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）的检测：采用酶联免疫吸附法检测血清TNF-α 水平。

1.3 预后判断及分组

出院前，采用格拉斯哥预后评分［5］（Glasgow outcome scale，GOS）评估患儿预后情况，预后不良组：GOS评分≤4分，预后良好组：GOS评分为5分。

1.4 收集可能影响细菌性脑膜炎患儿预后不良的有关因素

收集患儿一般资料，包括性别、年龄、发病至入院时间、身体质量指数（Body Mass Index，BMI）、发热时间、疾病严重程度（参考相关文献［6］和临床表现分轻症、重症、急危重症）、脑电图异常情况、意识障碍情况，以及实验室指标，包括血清HMGB-1、ENA-78 和TNF-α 水平。

1.5 统计学方法

应用SPSS 20.0 统计学软件进行数据分析。计量资料以（±s）表示，组内比较采用配对样本t检验，多组间比较采用单因素方差分析。计数资料以n（%）表示，采用χ2通过Logistic 多因素分析影响细菌性脑膜炎患儿预后不良的独立影响因素，应用受试者工作特征（ROC）曲线探讨血清HMGB-1、ENA-78 和TNF-α 在细菌性脑膜炎患儿预后中的诊断价值。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 治疗后不同时期血清HMGB-1、ENA-78 和TNF-α 水平比较

治疗后不同时期血清HMGB-1、ENA-78 和TNF-α 水平比较：治疗前＜治疗1 周＜治疗2 周＜治疗3 周，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 治疗后不同时期血清HMGB-1、ENA-78 和TNF-α水平比较（±s）Table 1 Comparison of serum HMGB-1，ENA-78 and TNF-α levels in different periods after treatment（±s）

表1 治疗后不同时期血清HMGB-1、ENA-78 和TNF-α水平比较（±s）Table 1 Comparison of serum HMGB-1，ENA-78 and TNF-α levels in different periods after treatment（±s）

注：与治疗前比较，aP＜0.05，bP＜0.05，cP＜0.05。

时间治疗前治疗1 周治疗2 周治疗3 周F 值P 值n 98 98 98 98 HMGB-1（μg/L）25.89±3.65 19.98±3.25a 16.37±1.78b 13.17±2.02c 374.582 0.000 ENA-7（μg/L）8.96±1.80 6.75±1.66a 4.58±0.97b 3.18±0.55c 346.976 0.000 TNF-（ng/L）35.57±5.25 29.33±4.42a 25.36±3.57b 20.13±3.61c 228.307 0.000

2.2 两组患者临床相关指标比较

两组患儿性别、年龄、发病至入院时间、BMI、发热时间、疾病严重程度、脑电图异常情况、意识障碍发生率比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。预后良好组血清HMGB-1、ENA-78 和TNF-α 水平均低于预后不良组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 两组患者临床相关指标比较（±s）Table 2 Comparison of clinical related indicators between the two groups of patients（±s）

表2 两组患者临床相关指标比较（±s）Table 2 Comparison of clinical related indicators between the two groups of patients（±s）

项目性别（例）χ2/t 值0.335 P 值0.562年龄（岁）发病至入院时间（h）BMI（kg/m2）发热时间（d）疾病严重程度（例）男女 轻症1.842 0.243 0.821 1.548 0.041 0.068 0.808 0.413 0.125 0.979重症急危重症脑电图异常（例）0.102 0.749意识障碍（例）是否是否0.039 0.841血清HMGB-1（μg/L）血清ENA-78（μg/L）血清TNF-α（ng/L）预后良好（n=70）32（45.71）38（54.29）7.58±2.14 6.03±2.17 22.34±1.85 2.65±1.21 24（34.28）29（41.42）17（24.30）10（14.28）60（85.72）4（5.71）66（94.29）11.97±1.26 2.98±0.47 19.11±3.64预后不良（n=28）11（39.18）17（60.82）6.64±2.61 6.15±1.95 22.69±1.77 3.10±1.35 9（32.14）12（42.85）7（25.01）4（14.28）24（85.72）2（7.14）26（92.86）14.37±2.78 3.38±0.63 23.15±3.58 5.895 3.440 4.986 0.000 0.000 0.000

2.3 影响患儿预后的多因素分析万古霉素治疗后预后不良的Logistic 回归分析

将万古霉素治疗后预后不良作为因变量，分别将血清HMGB-1、ENA-78 和TNF-α 水平作为自变量，经Logistic 回归分析检验结果显示，血清HMGB-1、ENA-78 和TNF-α 水平升高是细菌性脑膜炎患儿万古霉素治疗后预后不良的危险因素（P＜0.05）。见表3。

表3 影响患儿预后的多因素分析万古霉素治疗后预后不良的Logistic 回归分析Table 3 Multivariate analysis of children's prognosis Logistic regression analysis of poor prognosis after vancomycin treatment

2.4 血清HMGB-1、ENA-78、TNF-α 水平对细菌性脑膜炎患儿治疗后预后不良的预测效能

绘制ROC 曲线图结果显示，血清HMGB-1、ENA-78 和TNF-α 水平预测细菌性脑膜炎患儿万古霉素治疗后预后不良的曲线下面积（AUC）分别为0.734、0.712、0.646，敏 感度 分别 是67.85%、64.28%、75.00%，特异度分别是71.42%、78.57%、82.14%。三者联合预测细菌性脑膜炎患儿万古霉素治疗后预后不良的AUC、敏感度、特异度分别是为0.892、89.28%、92.85%（P＜0.05）。见图1。

图1 ROC 曲线分析Figure 1 ROC curve

3 讨论

本文结果显示，与治疗前比较，治疗后1 周、2周、3 周时血清HMGB-1、ENA-78 和TNF-α 水平随治疗时间延长呈逐渐下降趋势。提示万古霉素能够调节机体炎症相关因子，提高机体抗感染的能力。细菌性脑膜炎是患儿血脑屏障受损，通透性增高，细菌通过血脑屏障导致脑组织发生炎症［7］。万古霉素是强效杀菌剂，分子质量相对较大，亲水性强，进入脑脊液的渗透性依靠血脑屏障的完整性和脑膜炎炎症时的状态。血脑屏障正常时，万古霉素难以迅速进入脑内，当发生血脑屏障受损，脑膜炎发生感染时，万古霉素可以迅速通过血脑屏障进入脑内，起到杀菌效果［8］。

HMGB-1 是高迁移率族蛋白超家族的成员，是一种非组蛋白核蛋白，在几乎所有类型的细胞中普遍表达，被认为是一种具有代表性的损伤相关分子，参与各种炎症反应［9］。武艳霞等［10］研究显示，机体血液循环发生炎性反应时，HMGB-1 水平急剧升高，证实了HMGB-1 水平与结核性脑膜炎严重程度呈正相关关系。本研究单因素分析结果显示，预后不良组血清HMGB-1 水平高于预后良好组。进一步多因素分析结果显示，血清HMGB-1水平升高是细菌性脑膜炎患儿万古霉素治疗后预后不良的危险因素。ENA-78 是由78 个氨基酸组成的具有趋化作用的炎症因子，可以趋化和激活中性粒细胞，延迟中性粒细胞的凋亡［11］。此外，ENA-78 还是重要的炎症介质，其表达水平升高与炎症有明显相关性［12］。本研究发现，预后不良组患儿血清ENA-78 水平高于预后良好组，进一步研究发现，ENA-78 水平升高是儿童脑膜炎患儿万古霉素治疗后预后不良的独立影响因素。ENA-78 参与了体内炎症的级联反应，导致脑组织缺血、缺氧和受损，大量炎症细胞浸润，促使体内ENA-78 水平上升［13］。分析细菌性脑膜炎中另一种炎性物质发现，TNF-α 是一种促炎性细胞因子，正常生理条件下通常不表达，当脑膜炎患儿受感染时，血清中炎性物质表达增强而导致其在脑组织中呈现高表达，与多种细胞因子协同作用，诱导炎症介质的产生，增强炎症反应及加大脑组织损伤［14］。本研究发现，预后不良组患儿血清TNF-α 水平高于预后良好组，与相关文献报道相似［15］。细菌性脑膜炎时，血脑屏障的通透性增加，促进TNF-α 等细胞炎症因子释放，导致血液中TNF-α 水平明显升高，故血清TNF-α 水平是细菌性脑膜炎预后评判的良好指标。

ROC 曲线分析显示，三者联合预测患儿治疗后预后不良的曲线下面积（AUC）为0.892，均高于单独检测时的AUC、敏感度、特异度。

综上所述，儿童细菌性脑膜炎应用万古霉素治疗，随治疗时间变化，细菌性脑膜炎患儿血清HMGB-1、ENA-78 和TNF-α 水平逐渐下降，且血清HMGB-1、ENA-78 和TNF-α 水平联合检测对疾病的发展和预后有一定的预测价值，对盐酸万古霉素治疗细菌性脑膜炎治疗效果评估也有一定的参考价值。