降钙素原、中性粒细胞与淋巴细胞比值与新生儿化脓性脑膜炎预后的相关性

许 俊，张金玉，王东丽，丁若雨，李付奎

(南阳市第一人民医院儿科,河南 南阳 473000)

化脓性脑膜炎(purulent meningitis,PM)又称急性细菌性脑膜炎,是新生儿期严重的神经系统疾病。新生儿免疫功能较差,且对周围环境适应能力较差,在发生PM后,细菌感染会进一步增加患儿血脑屏障的通透性,累及脑实质血管、蛛网膜下腔等部位,损伤患儿的神经元,遗留脑性瘫痪、癫痫等后遗症,致残率、病死率高[1]。因此,分析与PM患儿预后相关的因素,早期采取治疗措施,对降低患儿病死率具有重要意义。降钙素原(procalcitonin,PCT)为降钙素前体蛋白,是细菌感染的高敏感性、特异性的指标,在感染后2～3 h内即可升高数千倍,应用于多种感染性疾病的诊断、预后评估中[2]。中性粒细胞淋巴细胞比值(neutrophil to lymphocyte ratio,NLR)是一种便捷、准确的全身炎症状态指标,在多种感染性疾病、脓毒症及各个系统恶性肿瘤等疾病中具有较好的应用价值[3]。目前,联合检测PCT、NLR评估PM患儿预后的相关研究甚少。基于此,本研究通过探讨PCT、NLR与PM患儿预后的关系,旨在为PM的早期治疗提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料选择2020年4月至2022年4月南阳市第一人民医院收治的122例PM新生儿为研究对象。病例纳入标准:(1)符合《儿科学》[4]中PM相关诊断标准,且经脑脊液常规及培养等实验室相关检查指标结合抗生素治疗效果综合诊断;(2)出生日龄≤28 d;(3)参照《儿童社区获得性细菌性脑膜炎诊断与治疗专家共识》[5]接受抗生素、肾上腺皮质激素及对症支持治疗者;(4)患儿家属签署知情同意书。排除标准:(1)合并胆红素脑病、脑性瘫痪等其他神经系统疾病;(2)病毒、真菌或结核感染引起的脑膜炎;(3)合并甲基苯二酸血症、苯丙酮尿症等遗传性疾病;(4)患有严重的内分泌系统疾病,如先天性甲状腺功能减退或肾上腺皮质增生;(5)患有先天性脑发育异常或头颅外伤者;(6)合并心、肺、肝、肾等重要脏器疾病;(7)近期接受过抗炎药物、类胆固醇激素或免疫抑制剂治疗者。本研究已通过医院医学伦理委员会审核批准。

1.2 PM患儿预后评估及分组所有患儿接受药物治疗,参照文献[6]患儿停药指征,以患儿症状体征消失、体温恢复正常1周以上,实验室指标恢复正常为停药指征,最长治疗时间为21 d;记录患儿治疗21 d内预后情况,以病死作为终点事件,记录患儿存活时间。根据患儿治疗21 d内预后情况将患儿分为病死组和存活组。

1.3 基线资料采集设计基线资料调查表,通过查阅患儿病历资料记录患儿的基线资料,包括出生日龄、性别、出生体质量、早产情况(胎龄达满28周但不足37周)、出生方式(剖宫产、阴道分娩)、胎膜早破情况(胎膜在孕产妇临产前自发性破裂)、羊水粪染情况(胎儿分娩时发现羊水性状改变,羊水浑浊稠厚,呈浅绿色、黄绿色或棕黄色)。经脑脊液培养检查明确PM患儿感染致病菌(脑膜炎双球菌、肺炎双球菌、葡萄球菌、流感杆菌、铜绿假单胞菌等),记录PM患儿最高体温、惊厥发生情况(表现为阵发性四肢或面部肌肉抽动,可伴有眼球上翻、斜视或意识障碍)及治疗时间。

1.4 血液指标检测于入院当日抽取患儿静脉血8 mL,分装于2支试管中用于血液指标检测。取3 mL血液样本,使用Polaris c2100型全自动生物化学分析仪(上海科华实验系统有限公司)测定白细胞(white blood cell,WBC)、血小板(platelet,PLT)、红细胞(red blood cell,RBC)、中性粒细胞(neutrophil,NEU)、淋巴细胞(lymphocyte,LYM)水平;并计算NLR,NLR=NEU/LYM。取5 mL血液样本,4 000 r·min-1离心10 min(离心半径10 cm),分离血清,采用酶联免疫吸附试验法检测血清C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、PCT水平,检测仪器及试剂盒购自山东莱博生物科技有限公司,严格按照试剂盒说明书进行操作。

2 结果

2.1 PM患儿预后情况122例PM患儿治疗时间为7～21 d;122例PM患儿21 d内病死23例(病死组),存活99例(存活组)。

2.2 病死组与存活组患儿基线资料比较结果见表1。病死组患儿的惊厥发生比例显著高于存活组,差异有统计学意义(P<0.05);病死组与存活组患儿的日龄、性别、出生体质量、早产情况、生产方式、胎膜早破情况、羊水粪染情况、致病菌种类、最高体温、治疗时间比较差异无统计学意义(P>0.05)。

表1 病死组与存活组患儿基线资料比较Tab.1 Comparison of baseline data of children between the mortality group and survival group

2.3 病死组与存活组患儿实验室指标比较结果见表2。病死组患儿的WBC、NEU、CRP、PCT水平及NLR显著高于存活组,LYM水平显著低于存活组,差异有统计学意义(P<0.05)。病死组与存活组患儿的PLT、RBC水平比较差异无统计学意义(P>0.05)。

表2 病死组与存活组患儿实验室指标比较Tab.2 Comparison of laboratory indicators of children between the mortality group and the survival group

2.4 PM患儿预后影响因素的COX回归分析结果见表3。将PM患儿预后作为因变量,将发生惊厥、WBC、NEU、LYM、CRP、PCT水平及NLR作为自变量,经COX回归分析结果显示,发生惊厥、NEU、NLR、CRP、PCT水平高是PM患儿预后的危险因素(风险比>1,P<0.05)。

表3 PM患儿预后影响因素的COX回归分析Tab.3 COX regression analysis of prognostic factors in children with PM

2.5 PCT、NLR对PM患儿预后的预测价值结果见表4和图1。 ROC曲线分析显示,血清PCT、NLR对PM患儿预后预测的截断值分别为3.940 ng·L-1、2.370。PCT、NLR单独及联合预测PM患儿预后的AUC>0.70,均具有一定的预测价值。PCT、NLR单独预测PM患儿预后的AUC、特异度、敏感度比较差异无统计学意义(P>0.05)。PCT、NLR联合预测PM患儿预后的AUC显著高于PCT、NLR单独预测,差异有统计学意义(P<0.05)。PCT、NLR联合预测PM患儿预后的特异度显著低于NLR单独预测,敏感度显著高于NLR单独预测,差异有统计学意义(P<0.05)。

图1 PCT、NLR预测PM患儿预后的ROC曲线Fig.1 ROC curve of PCT and NLR in predicting the prognosis of children with PM

表4 PCT、NLR对PM患儿预后的预测价值Tab.4 Predictive value of PCT and NLR on the prognosis of children with PM

2.6 治疗前PCT、NLR水平与PM患儿预后的剂量反应关系结果见图2和图3。以PCT、NLR最佳截断值3.940 ng·L-1、2.370为参考,剂量反应曲线分析显示,PCT、NLR水平与PM患儿预后的关联强度呈“S”型非线性剂量反应关系(P<0.05)。

图2 PCT水平与PM患儿预后的剂量反应曲线Fig.2 Dose-response curve of PCT level and prognosis in children with PM

图3 NLR水平与PM患儿预后的剂量反应曲线Fig.3 Dose-response curve of NLR level and prognosis in children with PM

3 讨论

新生儿PM往往不具有典型表现,由于新生儿颈部肌肉发育不完全,呕吐、颈强直等脑膜炎癫痫症状较为少见,大多数患儿表现为发热、烦躁、抽搐等[6]。李晶等[7]研究发现,76例PM患儿的病死率为19.74%。本研究中,122例PM患儿经治疗后病死率为18.85%(23/122),与上述研究相近。说明新生儿PM患儿病死风险高。因此,寻找有关指标早期预测PM患儿预后,并采取有效的治疗措施,对于改善患儿预后尤为重要。

有研究发现,新生儿PM的发病及预后与患儿早产、胎膜早破、羊水粪染等多种因素有关[8]。本研究中,病死组患儿的惊厥发生比例显著高于存活组;病死组与存活组患儿的日龄、性别、出生体质量、早产情况、生产方式、胎膜早破情况、羊水粪染情况、致病菌种类、最高体温、惊厥情况、治疗时间比较差异无统计学意义。与上述研究结果不符,原因可能与本研究样本纳入标准、样本量等因素有关。

本研究结果发现,病死组患儿的惊厥发生比例显著高于存活组,病死组患儿的WBC、CRP水平显著高于存活组;此外,COX回归分析结果显示,发生惊厥、CRP水平高是PM患儿预后的危险因素。由于PM患儿中枢神经系统受病原菌侵入,诱导大量炎症因子释放,损伤中枢神经系统血管内皮细胞,促使蛋白、白细胞进入脑脊液;同时炎症反应也会破坏颅内兴奋性-抑制性神经递质平衡,导致惊厥的发生[9]。因此,发生惊厥的患儿脑组织缺血、缺氧程度及炎症反应较重,预后较差。WBC是反映PM患儿感染程度的重要指标,WBC水平偏高说明治疗前PM患儿颅内感染程度较重,预后较差[10]。CRP为非特异性炎症标志物,由肝脏分泌的急性期反应蛋白,在细菌感染后数分钟可升高1 000倍,并于48 h达到高峰,可反映PM患儿的病情程度[11]。但手术、高热、中毒等也会使外周WBC及CRP水平升高,因此以WBC、CRP预测新生儿PM预后的准确性不高。

PCT为甲状腺C细胞分泌的内分泌激素,在正常情况下机体内含量极低,当细菌侵入机体后,PCT会促进白细胞介素-1、肿瘤坏死因子-α等多种炎症介质释放,并生成大量活性氧,加重机体的炎症级联反应[12]。NAGARAJ等[13]研究表明,新生儿脑膜炎患儿脑脊液中PCT水平显著高于非脑膜炎新生儿,且脑脊液PCT诊断脑膜炎的敏感度、特异度分别为83%、84%,说明PCT对新生儿脑膜炎具有较高的诊断价值。NLR也是反映机体炎症状态的标志物,其中NEU与机体的细菌感染有关,反应迅速但持续时间短;LYM可反映机体的适应性免疫,也是细菌感染的指标,但其反应较慢但持续时间较长[14]。NLR综合了NEU、LYM的特点,对细菌感染程度的敏感度、特异度更高。本研究结果显示,病死组患儿的NEU、PCT水平及NLR显著高于存活组。PM患儿在受到细菌感染后,会刺激肝脏中巨噬细胞、外周血单核细胞,这些细胞在炎症介质的作用下大量分泌PCT并进入到血液循环中,感染程度越严重各细胞受刺激程度越重,分泌的PCT越多,故PCT水平升高,因此PCT水平越高提示PM患儿细菌感染程度越严重[15]。PCT不仅是炎症反应指标,也具有一定的促炎样作用,其可增加中性粒细胞、淋巴细胞表面的CD14、CD16等标志物,促进炎症因子的分泌,并对WBC的吞噬功能造成影响,降低机体WBC对细菌的杀伤能力,进而加重机体的感染程度,增加PM患儿病死风险[16]。此外,PCT水平升高还会促进细胞一氧化氮分泌,引起细胞的氧化应激损伤,进而增强神经元的兴奋性,诱导神经元死亡,加重PM患儿神经功能损伤,影响患儿远期预后[17]。当机体发生细菌感染后,WBC吞噬作用和产生抗体的功能在免疫应答中发挥重要作用,WBC中的中性粒细胞和淋巴细胞是急性炎症反应的效应细胞, WBC、NEU升高,提示机体炎症感染程度较重[18]。但在发生严重感染时,机体WBC因免疫系统受损而不升高,此时可通过观察NLR来判断感染程度[19]。一项横断面调查研究显示,NLR可作为新型冠状病毒肺炎患者院内死亡的独立预测因子,且NLR每增加1个单位,住院患者病死率增加8%,说明NLR有助于预测新型冠状病毒肺炎患者的病死风险[20]。因此,治疗前PM患儿PCT、NLR越高,说明细菌感染程度越严重,抗感染治疗效果越差,病死风险越高。本研究经COX回归分析结果显示,治疗前PCT、NLR水平高是PM患儿预后的独立危险因素,说明PM患儿预后与治疗前PCT、NLR有关。

本研究绘制ROC曲线与剂量反应曲线,结果显示,治疗前PCT、NLR单独及联合预测PM患儿预后的AUC>0.70,均具有一定的预测价值,且二者联合的预测价值高于PCT、NLR单独预测;PCT、NLR水平与PM患儿预后的关联强度呈“S”型非线性剂量反应关系,特别当NLR>2.370、PCT>3.940 ng·L-1时,PM患儿病死风险随着PCT、NLR的升高而升高,提示新生儿PM预后与治疗前PCT、NLR水平存在相关性。早期检测PM患儿PCT、NLR水平,不仅能对患儿细菌感染程度进行诊断,也可作为预测PM患儿预后的客观指标,针对PCT、NLR水平较高的患儿,在获取抗生素药敏试验结果之前,应考虑使用广谱强效的多种抗生素进行联合治疗,提高早期的抗感染治疗效果,有助于改善PM患儿预后,降低患儿病死率。

综上所述,血清PCT水平及NLR高是PM新生儿预后的独立危险因素,血清PCT水平及NLR联合检测可用于预测PM新生儿预后情况。临床可早期检测PM患儿PCT水平及NLR以评估患儿预后,并为早期抗感染治疗方案的制定提供依据。但由于本研究为观察性试验,不能明确阐述PCT、NLR在PM患儿疾病进展及预后中的作用机制,且未动态监测患儿PCT水平及NLR在疾病过程中的变化,未来仍需要开展更多的研究进一步完善。