卒中相关性肺炎生物标志物的研究

曾国琼，贺海亮，周克兵，何玉淑，张相柏

（1.南华大学衡阳医学院，湖南 衡阳 421001；2.南华大学附属南华医院，湖南 衡阳 421002）

卒中相关性肺炎（stroke-associated pneumonia，SAP）是指非机械通气卒中患者发病7 d 内新出现的肺炎[1]，是脑血管意外后常见并发症之一，发病率为7%～38%[2]。近年来卒中和感染之间相互作用的观点备受临床关注，其中感染可以诱发脑血管意外，而急性脑卒中诱发免疫抑制进而加重感染，肺部感染已经被认为是影响卒中患者预后的危险因素[3]。研究发现[4-6]，SAP 会延长卒中患者住院时间、增加住院费用，尤其ICU 病房患者SAP 发病率更高，容易并发脓毒血症，是影响急性脑卒中患者预后和死亡率的重要影响因素。因此，有必要确定脑卒中后感染的早期预测因素，以筛选出高感染风险的患者进行早期临床干预，从而改善患者预后及生活质量。目前根据SAP 患病风险研究有A2DS2、AIS-APS、ISAN 等多种评分及预测模型[7，8]，但以上预测模型仍不能满足临床实际应用的需求。随着检验医学的快速发展及对SAP 发病机制的研究，生物标志物对SAP 的早期预测、识别及诊断、治疗后评估有着重大意义。本文就SAP 血液学生物标志物、生物化学标志物、炎性细胞因子生物标志物及分子生物标志物作一综述，以期指导临床治疗。

1 血液学生物标志物

1.1 单核细胞与淋巴细胞比值 单核细胞与淋巴细胞比值（monocyte-to-lymphocyte ratio，MLR）是目前具有代表性的免疫炎症生物标志物，与社区相关性肺炎、全身炎症反应等疾病相关，已经被证明可同时用于预测和反馈机体感染或炎症反应后的免疫状态。Cheng HR 等[9]研究发现，与非SAP 患者相比，SAP 患者MLR 更高，且调整混杂因素和风险因素后，多元回归分析提示MLR＞0.3843 可独立预测SAP 的发生。另外，Cao F 等[10]研究提示，高MLR 是急性脑卒中患者患SAP 的独立危险因素，对肺炎的严重程度有预测作用。以上研究均采用的是单中心回顾性研究，采集的炎症指标比较局限，还有缺乏营养状况、吞咽困难、口腔卫生等其它危险因素资料等缺点，因此，探讨MLR 与SAP 之间的关系仍需要进行多中心、大样本的研究。

1.2 中性粒细胞与淋巴细胞比值 中性粒细胞与淋巴细胞比值（neutrophil-to-lymphocyte ratio，NLR）是反映全身炎症及细菌感染的血液学检测指标，其预测价值优于传统指标[11]。Nam KW 等[12]研究显示，SAP 患者NLR 高于非SAP 患者，且高NLR 患者年纪越大，发生糖尿病、吞咽困难风险则越大；此外，该项研究还发现NLR 水平和肺炎严重程度之间存在密切相关性，且ROC 曲线分析表明，NLR 曲线预测SAP 的AUC 为0.861（95%CI：0.821～0.901），NLR 的最佳临界值为3.745。Wang Q 等[13]研究也表明，早期高NLR 可预测急性卒中患者SAP 发生概率。以上研究均提示高NLR 可能是急性脑血管意外患者SAP 早期预测、评估疾病严重程度的有效生物学指标，临床医师可根据实际情况开展相关研究验证NLR 对SAP 预测及风险评估的有效性。

2 生物化学标志物

2.1 C 反应蛋白 C 反应蛋白（C-reactive protein，CRP）由肝细胞大量产生，对白介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子等促炎性因子产生作用，是反映全身炎症反应的生物化学标志物，对诊断急性细菌感染具有高度敏感性，但其缺乏特异性。Kalra L 等[14]研究发现，高水平CRP 并没有增加SAP 诊断的准确性，但在无发热患者中，高水平CRP、胸部影像学改变和白细胞升高或减少对诊断SAP 的敏感性为0.84，特异性为0.99，根据这一差异性表现，该研究发现由发热、CRP≥30 mg/L、胸部体征及影像学改变和白细胞增多组成的改良算法对诊断SAP 具有很高准确性（敏感性为0.94，特异性为0.96）。该实验初步估算了CRP 的阈值情况，强调CRP 作为诊断和预测SAP 的有效性，但由于CRP 的检测方式不同，尚需更多前瞻性研究验证这一发现。任厚伟等[15]研究发现，CRP为SAP 发生的独立危险因素。此外，Tinker RJ 等[16]研究显示，SAP 患者出院时的残疾水平与CRP 呈独立相关，其原因可能是重症SAP 和严重脑血管意外患者炎症因子水平更高，与炎症因子关联的CRP 也升高。综上，CRP 可能是SAP 的诊断标志物，也是反映SAP 炎症程度和预后的生物学指标，当出现高CRP 水平时，需引起临床医生重视。

超敏CRP（hypersensitive CRP，hs-CRP）比CRP精确度更高。Cai Z 等[17]研究提示，血浆中升高的hs-CRP 与急性脑梗死患者不良预后相关。Wang Q等[13]研究也发现，SAP 患者hs-CRP 水平明显高于非SAP 患者，提示hs-CRP 对SAP 有一定预测价值。王蒙等[18]研究提示，血清hs-CRP 水平升高是静脉溶栓治疗后急性脑缺血性卒中患者发生SAP 的独立预测因素，预测价值较高。目前关于CRP 和SAP之间的关系已被明确，可开展更多、更规范、更进一步的试验证实并明确CRP、hs-CRP 与SAP 之间关系，提高CRP、hs-CRP 预测SAP 的准确性，以期为SAP 发病机制的研究提供理论依据。

2.2 降钙素原 降钙素原（procalcitionin，PCT）是上皮细胞对细菌感染做出反应而产生的降钙素前体蛋白，临床上常被用于诊断细菌感染性疾病。当机体发生细菌感染时，脂多糖和多种促炎因子如IL-6、肿瘤坏死因子-α 刺激PCT 形成并分泌，其升高程度与感染严重程度呈正相关，具有比CRP 更高的敏感性和特异性。Shi G 等[19]研究发现，PCT 是急性缺血性卒中患者经静脉溶栓后患SAP 的诊断性生物标志物，且对预后的评估具有比hs-CRP 更高的准确性，该实验提示诊断SAP 的PCT 最佳临界值为0.22 ng/ml，其相应的敏感性和特异性分别为81.6%和70.2%；同时，随访3 个月后结果表明，高水平PCT 与不良结局和死亡发生率独立相关。杜合宾等[20]研究发现，当PCT 联合CRP、A2DS2评分共同预测SAP 风险时，其准确率和精确度均上升，明显优于单独一项指标。另有研究提示[21，22]，PCT 对急性脑血管意外患者患SAP 的可能性及预后有一定评估及预测作用。以上研究均提示，PCT 与SAP 之间存在一定联系，未来需要更多、更大样本的研究进一步验证PCT 评估及预测SAP 的准确性，并推算PCT 的最佳临界值。

2.3 血清铁 铁是人类许多代谢过程如氧运输、电子转运和脱氧核糖核酸合成等所必需的元素，还参与氧化还原反应，产生活性羟基自由基，并破坏脱氧核糖核酸和蛋白质等大分子。炎症因子可影响铁代谢，降低血清铁水平，但其中机制暂不明确。Lu Y 等[23]研究显示，SAP 患者血清铁、PCT、CRP 均显著高于对照组，且ROC 曲线显示血清铁、PCT、CRP 和A2SD2评分在SAP 预测中具有较高价值，提示血清铁、铁蛋白不仅可以作为SAP 的监测方法，还可能可以预测SAP 的严重程度。Li J 等[24]研究发现，较低的血清铁水平与SAP 高风险相关，且血清铁与SAP 风险呈L型关系，提示缺铁患者（血清铁＜12.5 μmol/L）患SAP 风险高，血清铁的微小变化可能对患SAP 的风险有很大影响；当血清铁水平处于正常范围时（12.5～32.2 μmol/L），SAP 风险较低且稳定，其原因可能与微生物对铁的吸收以及炎症反应破坏了巨噬细胞的铁代谢和铁稳态相关，但是由于该实验存在一定局限，尚不能明确血清铁和SAP 之间的关系，且有关较高的血清铁水平和SAP 之间的病例数较少，该研究得出的L型关系暂不完整。同时，有关炎症反应与血清铁相互之间的影响及作用机制暂不明确，因此有关血清铁水平预测SAP 风险有待进一步验证。

2.4 维生素D 维生素D（vitamin，VD）是一种类固醇激素，是人体必需的营养素，可以影响卒心脑血管系统疾病结局[25，26]。Huang GQ 等[27]研究显示，SAP 患者VD 水平明显偏低，且VD 缺乏患者的SAP 发病率明显高于VD 不足或充足患者，且经统计学分析后发现VD 水平与SAP 风险呈线性关系，提示VD 缺乏是SAP 的潜在危险因素。但目前有关VD 和SAP之间的研究尚少，有关VD 缺乏、不足、充足等不同水平预测SAP 风险这一问题有待进一步验证。

3 炎性细胞因子生物标志物

Ramiro L 等[28]研究提示，炎症因子如白介素-1（IL-1）、IL-6、肿瘤坏死因子-α 等可以作为缺血性脑卒中诊断或预后的生物标志物。Mengel A 等[29]研究发现，急性缺血性脑卒中患者SAP 与IL-6 水平升高密切相关。Hoffmann S 等[30]研究发现，在调整吞咽困难等混杂因素后，入院第1 天较高水平IL-6与SAP 高风险相关。IL-6 被广泛认为与卒中后呼吸道感染相关[31]，但由于缺乏早期的血液样本及数据，暂不能有效解释IL-6 对SAP 的早期预测作用，因此仍需要更多的实验数据明确IL-6 和SAP 之间的相互联系。

4 分子生物标志物

SAP 的主要发病机制为卒中后免疫抑制，淋巴细胞在全身免疫系统起重要作用，同时参与细胞和体液免疫。当全身免疫反应下调时，可表现为外周血淋巴细胞数量减少和单核细胞功能失活。此外，当全身淋巴细胞数量减少或功能障碍时，可引起免疫抑制，从而导致感染，因此监测T 淋巴细胞亚群相对水量的改变对反映患者免疫状态和疾病进展至关重要。CD4/CD8 是检测T 细胞亚群中最简单和最特异的组群[32,33]。Feng HX 等[34]研究发现,急性脑梗死后SAP 组患者外周血CD4/CD8 比值明显低于单纯脑卒中患者，且经多变量回归分析后表明，CD4/CD8 比值是SAP 的独立危险因素，CD4/CD8 比值与SAP 呈正相关，另ROC 曲线结果显示，CD4/CD8比值是SAP 较好的预测生物标志物。此外，任厚伟等[15]研究提示，CD4/CD8 比值在中高危组SAP 患者中偏低，提示CD4/CD8 比值对SAP 严重程度分级有预测价值。

此外，机体免疫抑制还可以表现为单核细胞功能失活，HLA-DR 减少。Hoffmann S 等[30]研究提示，低HLA-DR 表达患者患SAP 风险偏高，提示HLADR 表达对SAP 有独立预测性。目前关于HLA-DR预测SAP 的方式多采用联合PCT、CRP、IL-6 等生物学指标，对SAP 风险的判断有一定参考价值。此外，还有研究提示[35-37]，肾上腺髓质素前体、c 端原内皮素、心房钠尿肽前体中肽段、超敏血管加压素前体，以及升高的超氧化物歧化酶和丙二醛等生物学指标对SAP 有一定预测作用，但该类实验研究较少，其结论有待进一步验证。

5 总结

目前关于SAP 的生物标志物多种多样，但实际的预测效果有待进一步研究。有代表性的生物标志物如MLR、NLR、CRP、PCT 已经被认为对SAP 的发生发展、风险评估及严重程度具有一定评估作用，且临床上该检验结果容易获取，可推荐临床广泛实用，但由于缺乏一定特异性，且临界值暂不明确，建议进一步结合临床考虑。此外，血清铁、VD 等生化指标、炎性细胞因子、淋巴细胞亚群等其它分子标志物的预测效果有待考证，不过这些生物标志物为探索SAP 发病机制提供了新的角度，可继续深入研究。总之，有效的生物标志物对进一步探讨SAP 发病机制、改善患者预后有着重大意义。