中毒性表皮坏死松解症早期诊断的生物标志物及严重程度评分系统研究进展
2023-04-10高澜劳力民
高澜 劳力民
中毒性表皮坏死松解症(toxic epidermal necrolysis,TEN)是一种主要由药物引起的、危及生命的皮肤黏膜反应,可见于任何年龄[1]。表皮剥脱范围小于体表面积10%的为重症多形红斑(Stevens-Johnson syndrome,SJS),介于10%~30%的为SJS/TEN 重叠,>30%的为TEN[2]。其发病机制是药物等刺激因子引起T 细胞介导的Ⅳ型超敏反应。药物或其代谢物被加工后呈递给细胞毒性T 淋巴细胞,后激活4 种主要的细胞毒性T 淋巴细胞和自然杀伤细胞介导的途径,包括颗粒溶素、凋亡相关因子(factor-related apoptosis,Fas)及其配体相互作用、穿孔素-颗粒酶B、IL-15 介导的途径,导致角质形成细胞凋亡[3]。许多促炎细胞因子和趋化因子参与SJS/TEN 的发病。典型的临床表现为广泛的皮肤或黏膜红斑、水疱、严重的表皮坏死松解,病情进展快,可多器官受累,死亡率高(14.8%~48%)[4-5]。早期诊断并及时停药、治疗至关重要,根据疾病严重程度制定个性化诊疗方案可显著改善预后。因此,探讨用于TEN 早期诊断和严重程度预测的生物标志物意义重大。皮内药物激发试验在严重药疹中是禁忌的,且TEN 早期皮试阳性率较体外试验低。目前过敏药物的识别主要通过淋巴细胞转化试验(lymphocyte transformation test,LTT)和酶联免疫吸附斑点试验(enzyme-linked immunospot assay,ELISpot)检 测 细 胞 因子。LTT 通常用于疾病恢复期过敏药物确认[6],IFN-γ ELISpot、微阵列等新技术可以实现TEN 急性期多种参与发病细胞因子和趋化因子的检测分析[6-7],确立早期诊断及严重程度相关生物标志物。本文就TEN 早期诊断的生物标志物和预测疾病严重程度的评分系统研究进展作一综述。
1 对TEN 有潜在诊断价值的生物标志物
TEN 早期诊断有助于正确的治疗方案选择,以下讨论几种具有一定特异性或在TEN 症状发生前即增高而有助于诊断的生物标志物。
1.1 特异性生物标志物 半乳糖凝集素-7 主要在复层鳞状上皮中表达,参与细胞凋亡、增殖和分化,在凋亡的角质形成细胞中过度表达。Hama 等[8]对SJS/TEN康复者的外周血单核细胞进行培养并再次暴露于致敏药物,蛋白质组学分析上清液,发现SJS/TEN 患者半乳糖凝集素-7 水平显著增高(P<0.05),且与疾病严重程度相关,急性期水平显著升高,疾病发展后期水平降低。基于临床数据的研究表明,半乳糖凝集素-7对TEN 的发生预测能力较强。与健康对照相比,SJS/TEN 患者半乳糖凝集素-7 阈值为1.90 ng/ml,AUC=0.945;与轻症药疹患者相比,SJS/TEN 患者半乳糖凝集素-7 阈值为5.08 ng/ml,AUC=0.745;血清半乳糖凝集素-7 水平升高具有潜在的诊断价值。
受体相互作用蛋白3(receptor-interacting protein 3,RIP3)与程序性坏死有关,SJS/TEN 患者坏死的角质形成细胞释放RIP3 进入血清。Hasegawa 等[9]发现SJS/TEN 急性期患者血清RIP3 水平显著增高,且高于多型红斑患者(erythema multiforme major,EMM),提示血清RIP3水平可作为诊断SJS/TEN的生物标志物以区分SJS/TEN 和EMM。SJS/TEN 患者血清RIP3 水平与体表剥脱面积相关(r=0.57,P<0.05),与疾病严重程度相关。
1.2 非特异性生物标志物 颗粒溶素可通过半胱天冬酶(cysteinyl aspartate specific proteinase,Caspase)途径诱导靶细胞凋亡[10],Abe 等[11]发现SJS/TEN 患者血清颗粒溶素水平在皮肤剥离及黏膜受累前即有增高,对SJS/TEN 早期诊断具有重要参考价值。Chen 等[12]发现SJS/TEN 患者疱液中颗粒溶素水平显著增高,并与疾病严重程度呈正相关。大疱性固定性药疹、药物超敏综合征患者中也可观察到颗粒溶素水平的升高,因此其诊断价值有待进一步验证。
皮肤T 细胞虏获趋化因子(cutaneous T cell-attracting chemokine,CTACK),又名CCL-27,是CC 趋化因子家族中的小分子量细胞因子,IL-1β 或TNF-α 可刺激CCL-27 过量表达,招募T 细胞至炎症部位皮肤,参与SJS/TEN 的发病。急性期SJS/TEN 患者皮肤CCL-27 水平显著升高。Wang 等[13-14]分析了27 例SJS/TEN 患者血清中CCL-27 的水平,与39 名健康对照相比,发现急性期SJS/TEN 患者血清CCL-27 的水平显著增高,且与体表剥脱面积呈正相关(r=0.510,P<0.05),但在非大疱性药疹患者中也发现了CCL-27 水平升高。由于CCL-27 缺乏特异性,其在诊断中的应用与颗粒溶素同样受限。
Fas 配体(Fas ligand,FasL)是一种Ⅱ型跨膜蛋白,当FasL 与受体结合,Fas 相关死亡结构域蛋白(Fasassociated death domain protein,FADD)结合受体,导致靶细胞内DNA 降解和细胞凋亡。发病前2~4 d SJS/TEN 患者血清中即能检测到高浓度的可溶性Fas 配体(soluble Fas ligand,sFasL),发病后5 d 内迅速下降。由于在红斑丘疹型药疹患者血清和皮损处也可检测到sFasL,Fas/FasL 水平对TEN 的诊断参考价值仍有待进一步研究。
2 TEN 疾病严重程度评分系统
2.1 TEN 疾病严重程度评分(severity-of-illness score for TEN,SCORTEN) SCORTEN 在2000 年由Bastuji-Garin 等[15]提出并验证,用以评估TEN 患者严重程度,是当前用于预测院内死亡率最为广泛的评分系统。该评分系统包括7 个疾病预后的独立预测因子,在入院24 h 内测定。校准曲线显示预期死亡率(19.6%)和实际死亡率(20%)之间非常一致,ROC 的AUC=0.82,辨别能力较好。
众多队列研究显示了SCORTEN 评分系统的准确性[16]。Torres-Navarro 等[17]分析显示,SCORTEN 预测死亡率与实际死亡率之间没有显著差异。尽管如此,许多研究人员对SCORTEN 评分系统提出了质疑。首先,对于SCORTEN 不同时间点的预测能力,研究人员观点不一。Guegan 等[18]认为SCORTEN 评分在入院5 d的表现力非常出色,在第3 天最佳。Vaishampayan等[19]、Bansal 等[20]认为 第5 天 预 测水 平 最佳。第二,SCORTEN 评分系统的建立基于自1979 年起积累的患者资料,并自1998 年起的患者资料进行验证,护理水平和医疗技术的进步可能使这一评分系统出现偏差[21]。2018 年Micheletti 等[22]在美国进行的一项研究显示,当前SJS/TEN 死亡率显著低于基于SCORTEN 评分系统评估的预期死亡率。Torree-Navarro 等[17]的研究还显示随着研究结束年份的推移,死亡率O/E 值(observed/expected,O/E ratio)逐渐降低,2009 年后患者数据的研究均显示实际死亡率显著低于SCORTEN 评分系统预测值。第三,受基因、环境因素和治疗习惯等的影响,SCORTEN 评分系统在不同人群中预测准确度不同,需要对针对性的人群研究进行验证,而由于TEN 较低的发病率,大规模人群研究具有一定困难[23]。第四,SCORTEN 评分系统将连续变量转变为二分类变量纳入,造成信息损失,尤其是年龄因素。Meta分析显示,患者平均年龄与死亡率O/E 值的增加显著相关[17],这提示了年龄变量精确分组的必要性。第五,性别是否纳入评分系统有待进一步研究,有研究显示男性或是TEN 死亡率增高的危险因素[24-25]。
2.2 ABCD-10 2019 年,Noe 等[26]提出了评估SJS/TEN患者预后的新体系——ABCD-10(age,bicarbonate,cancer,dialysis,10%BSA)评分系统,提出了5 个院内死亡率的独立预测因子。ABCD-10评分系统在SCORTEN评分系统基础上提高了年龄纳入标准,增加了透析治疗这一指标,并提高了恶性肿瘤的权重,显示了良好的分辨能力(AUC=0.816;95%CI:0.759~0.872)和校准能力(拟合优度检验P<0.05)。美国[27]、新加坡[28]、中国[21,29]、西班牙[30]等的学者根据当地人群队列对ABCD-10 评分系统的预测能力进行了验证。总体而言,与SCORTEN 评分系统相比,ABCD-10 评分系统并未表现出显著的优越性。Torres-Navarro 等[30]在西班牙患者中对SCORTEN 和ABCD-10 评分系统的预测能力进行对比,结果显示SCORTEN评分系统(AUC=0.8214,95%CI:0.75~0.90)对死亡预后分辨能力优于ABCD-10评分系统(AUC=0.7232,P>0.05)。一项在新加坡开展的单中心研究显示,ABCD-10 评分系统中危险因素均与院内死亡率显著相关,但透析作为其中权重最大的指标相关性相对较弱(OR=3.7,95%CI:1.0~13.2);ABCD-10 评分系统(AUC=0.78,95%CI:0.72~0.85)与SCORTEN 评分系统(AUC=0.77,95%CI:0.69~0.84)的分辨能力无统计学差异;但与SCORTEN 评分系统相比,ABCD-10 评分系统校准能力较差,ABCD-10 评分系统在低分时低估死亡率,高分时高估死亡率[28]。另外,根据中国人群队列验证的研究同样显示SCORTEN评分系统对院内死亡率的预测能力优于ABCD-10 评分系统[21,29]。
3 SJS/TEN 预后相关生物标志物
尽管现有评分系统显示出了较好的预测能力,独立预后标志的补充有助于更准确地进行风险分层。许多研究人员提出了一些具有潜力的预后相关生物标志物。
全身炎症反应是疾病发生、发展的重要不利因素,研究人员对炎症指标与SJS/TEN 严重程度和死亡率进行了关联分析。结果显示,中性粒细胞/淋巴细胞比例(neutrophil-lymphocyte ratio,NLR)、C 反应蛋白/白蛋白比例(C-reactive protein/albumin ratio,CAR)与SCORTEN、ABCD-10 评 分 均 呈 正 相 关。Primisawitri 等[31]、Wang等[32]的研究均显示NLR 对SJS/TEN 死亡率具有预测价值,ROC 曲线显示NLR 阈值为5.79。Koh 等[33]的一项单中心队列研究显示红细胞分布宽度/血红蛋白比值(red cell distribution width/hemoglobin,RDW/Hb)对预测院内死亡率有统计学意义,RDW/Hb 加入SCORTEN 评分系统后复合评分辨别能力显著优于单独SCORTEN评分系统。根据Bunker 等[34]的治疗经验提示,白蛋白<30 g/L 提示SJS/TEN 超敏反应的快速恶化及暴发,白蛋白水平<20 g/L 提示需采取积极的治疗措施,且白蛋白水平的下降速度与SJS/TEN 严重程度相关。
细胞因子也是潜在的预后相关生物标志物之一,许多研究发现,SJS/TEN 患者的皮损部位[37]、疱液[38]、外周血单核细胞或血浆中[36],许多负责T 细胞及其他免疫细胞运输、增殖和活化的细胞因子水平升高。Su等[35]研究发现SJS/TEN 患者活动期血清中IL-6、IL-8、IL-15、TNF-a 和颗粒溶素水平显著升高,血清IL-15 与SCORTEN 评分呈正相关,与TEN 死亡率相关;且体外实验证明,IL-15 能增强TEN 患者NK 细胞和T 细胞的细胞毒性[35]。在TEN 患者中,血清IL-17 水平、体表剥脱面积与SCORTEN 评分呈正相关[39]。药物特异性活化的细胞毒性T 淋巴细胞和NK 细胞可产生穿孔素和颗粒酶,Posadas 等[36]的研究显示,SCARS 的严重程度与穿孔素和颗粒酶B 的分泌水平呈正相关。
4 小结和展望
SCORTEN 与ABCD-10 评分系统多采用二分类指标,难以对TEN 严重程度进行精细评估。纳入包括细胞因子、炎症生物标志物在内的预测疾病严重程度的指标可提高现有评分系统预测精确度,疾病严重程度的精细化评估可对临床治疗起到更具体的指导作用。但新的预后标志物及其权重的制定有待进一步开展多中心人群研究,同时,应注意由于TEN 患者多具基础疾病,且相关研究样本量较小而造成的选择偏倚。最后,由于基因与环境因素的影响,统一的评分系统可能具有局限性。针对如儿童、艾滋病患者群体等不同特征人群开发调整的TEN 预后评分系统,将为高危人群的疾病诊疗带来更精确依据。