儿童重症肺炎支原体肺炎血清CXCL10、CXCL16水平及临床意义

王翠霞,宋晓瑾,宋 静,李文杰

1.青岛市第八人民医院儿科,山东青岛 266100;2.青岛大学附属妇女儿童医院检验科,山东青岛 266100

肺炎支原体肺炎是儿童常见的社区获得性肺炎。肺炎支原体肺炎患儿多数预后良好,但重症肺炎支原体肺炎患儿临床症状重,病程迁延,肺外并发症发病率高,严重时可造成患儿多器官功能衰竭甚至危及生命[1]。因此,深入研究重症肺炎支原体肺炎的发生机制,寻找能够评估重症肺炎支原体肺炎患儿病情危重程度和预后的血清标志物,具有重要意义。CXC趋化因子配体10(CXCL10)属于CXC趋化因子亚家族成员,参与肿瘤生长和转移、炎症、血管生成和免疫细胞迁移等生物学过程[2]。有研究表明,肺炎支原体肺炎炎症部位CXCL10表达升高,其与白细胞表面相应受体CXCL受体3(CXCR3)结合,促进炎症部位白细胞的募集和活化,其为肺炎支原体肺炎早期诊断的血清标志物[3]。CXC趋化因子配体16(CXCL16)也是CXC趋化因子亚家族成员,参与淋巴细胞募集、器官发育、慢性炎症等病理生理学过程[4]。有研究发现,CXCL16可与白细胞表面的相应受体CXCL受体6(CXCR6)结合,促进白细胞的活化、迁移和黏附,促进肺炎支原体肺炎的发生、发展[5]。本研究通过检测重症肺炎支原体肺炎患儿血清CXCL10、CXCL16水平,探讨其与病情危重程度和预后的关系。现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2019年1月至2021年1月在青岛市第八人民医院(简称“本院”)诊治的96例重症肺炎支原体肺炎患儿(重症肺炎支原体肺炎组)为研究对象。纳入标准:(1)重症肺炎支原体肺炎符合文献[6]的诊断标准;(2)初次诊治,既往未接受抗菌药物及激素治疗;(3)年龄<14岁;(4)临床资料完整。排除标准:(1)合并支气管哮喘、先天性肺发育不良等其他肺部疾病;(2)合并其他部位感染性疾病;(3)合并血液系统或免疫系统疾病;(4)合并其他病原体引起的肺炎或合并真菌感染。重症肺炎支原体肺炎组中男54例,女42例;年龄1～14岁,平均(4.23±1.08)岁。因本院临床上未采集健康儿童血清标本,另选取同期在本院住院治疗的40例包茎、腹股沟斜疝手术患儿为对照组,对照组经术前常规检查排除肺炎等肺部异常疾病,其中男25例,女15例;年龄1～14岁,平均(4.66±1.31)岁。两组性别、年龄比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。本研究经本院医学伦理委员会批准,患儿家属对本研究知情同意并签署知情同意书。

1.2方法

1.2.1临床资料收集 收集重症肺炎支原体肺炎组患儿性别、年龄、发热时间、体温>39 ℃占比、肺受累面积≥2/3肺占比、≥2个系统损害占比等临床资料。收集重症肺炎支原体肺炎组及对照组入院后8 h内的实验室检查指标,包括降钙素原(PCT,免疫荧光法)、C反应蛋白(CRP,化学发光法)、血红蛋白(Hb,比色法)、血小板计数(PLT)、白细胞计数(WBC)、红细胞体积分布宽度(RDW),采用深圳迈瑞BC760全自动血液细胞分析仪测量。

1.2.2血清CXCL10、CXCL16水平及炎症指标检测 重症肺炎支原体肺炎组及对照组入院后8 h内静脉血3 mL,3 000 r/min离心10 min,取上层血清进行酶联免疫吸附试验法检测。CXCL10试剂盒购自上海科培瑞生物技术有限公司(货号KPR-E11080),CXCL16试剂盒购自上海臻科生物技术有限公司(货号ZK-0258)。白细胞介素(IL)-6、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)检测试剂盒均购自上海酶联生物公司(货号ml058097、ml077385)。实验步骤按照试剂盒说明书进行操作。

1.2.3病情和预后分组 入院后12 h内应用简化小儿危重病例评分法[7],根据患儿心率、血液、呼吸等10项生理学指标进行评分,评分范围0～100分,分值越低,病情越危重。重症肺炎支原体肺炎组根据简化小儿危重病例评分结果分为非危重组(80分<评分≤100分)34例、危重组(70分<评分≤80分)32例、极危重组(评分≤70分)30例。重症肺炎支原体肺炎组均接受止咳、平喘、雾化及抗感染等常规治疗,参考文献[6]中的方案进行治疗。治疗28 d后,根据患儿临床表现,胸部X线片及血常规等实验室检查指标对患儿预后进行评估。不良预后为临床症状及体征、胸部X线片及血常规等实验室指标改善不明显甚至加重。预后良好为临床症状和体征、胸部X线片及血常规等各项指标恢复正常。根据患儿治疗28 d后的预后情况将重症肺炎支原体肺炎组分为不良预后组(n=26)和预后良好组(n=70)。

2 结 果

2.1重症肺炎支原体肺炎组和对照组血清CXCL10、CXCL16及炎症指标比较 重症肺炎支原体肺炎组血清CXCL10、CXCL16、CRP、IL-6及TNF-α水平明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 重症肺炎支原体肺炎组和对照组血清CXCL10、CXCL16及炎症指标比较

2.2重症肺炎支原体肺炎患儿血清CXCL10、CXCL16水平与炎症指标的相关性 重症肺炎支原体肺炎患儿血清CXCL10与CRP、IL-6及TNF-α水平呈正相关(r=0.742、0.702、0.698,P<0.05),血清CXCL16与CRP、IL-6及TNF-α水平呈正相关(r=0.697、0.682、0.707,P<0.05)。

2.3不同病情程度重症肺炎支原体肺炎患儿血清CXCL10、CXCL16水平比较 非危重组、危重组及极危重组血清CXCL10、CXCL16水平比较,差异有统计学意义(P<0.05)。非危重组、危重组及极危重组血清CXCL10、CXCL16水平依次升高。见表2。

表2 不同病情危重程度重症肺炎支原体肺炎患儿血清CXCL10、CXCL16水平比较

2.4影响重症肺炎支原体肺炎患儿预后的因素 与预后良好组比较,不良预后组体温>39 ℃占比、≥2个系统损害占比、血清PCT、CXCL10、CXCL16水平较高,差异有统计学意义(P<0.05)。两组年龄、性别、发热时间、肺受累面积≥2/3肺占比、CRP、PLT、Hb、WBC、RDW、IL-6及TNF-α水平比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 不同预后重症肺炎支原体肺炎患儿临床资料比较

2.5多因素Logistic回归分析影响重症肺炎支原体肺炎患儿不良预后的因素 以体温>39 ℃(是=1,否=0)、≥2个系统损害(有=1,无=0),血清PCT、CXCL10、CXCL16水平为自变量,以治疗28 d后的预后(不良预后=1,预后良好=0)为因变量行多因素Logistic回归分析,结果血清CXCL10、CXCL16水平升高为重症肺炎支原体肺炎患儿不良预后的独立危险因素。将体温>39 ℃,≥2个系统损害占比及血清PCT带入模型校正后,结果血清CXCL10、CXCL16水平升高仍然是影响重症肺炎支原体肺炎患儿不良预后的独立危险因素。见表4。

表4 多因素Logistic回归分析影响重症肺炎支原体肺炎患儿不良预后的因素

2.6血清CXCL10、CXCL16水平对重症肺炎支原体肺炎患儿不良预后的预测价值 ROC曲线分析显示,血清CXCL10、CXCL16联合检测对重症肺炎支原体肺炎患儿不良预后预测的曲线下面积(AUC)为0.855,高于血清CXCL10、CXCL16单一指标检测对重症肺炎支原体肺炎患儿不良预后预测的AUC(0.774、0.779),差异有统计学意义(Z=2.780、2.723,P=0.005、0.007)。见表5、图1。

图1 血清CXCL10、CXCL16及联合检测对重症肺炎支原体肺炎患儿不良预后的预测价值

表5 血清CXCL10、CXCL16及两者联合检测对重症肺炎支原体肺炎患儿不良预后的预测价值

3 讨 论

肺炎支原体是儿童呼吸道感染的常见病原体。在3～15岁儿童社区获得性肺炎中肺炎支原体肺炎约占40%[8]。虽然肺炎支原体肺炎是一种自限性疾病,但肺炎支原体肺炎可发展为重症肺炎支原体肺炎,且愈后可遗留有肺部结构或功能障碍,如闭塞性支气管炎、塑性支气管炎等,影响患儿生活质量[9]。因此,深入研究重症肺炎支原体肺炎疾病机制,寻找新的生物标志物,对于重症肺炎支原体肺炎临床诊治具有重要意义。重症肺炎支原体肺炎的发生与大环内酯类药物耐药,免疫平衡紊乱及细胞因子分泌失调等因素有关,特别是过度失调的免疫炎症反应是重症肺炎支原体肺炎发病的重要机制[10]。

CXCL10是一种具有CXC基序的小分子分泌蛋白,由单核细胞、中性粒细胞等细胞分泌产生,能够将炎症细胞从循环和骨髓中招募到炎症部位,在感染性疾病、自身免疫性疾病中发挥重要作用。本研究结果显示,重症肺炎支原体肺炎组血清CXCL10水平明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),这与文献[11]报道结果一致。重症肺炎支原体肺炎患儿中CXCL10表达升高的机制与机体炎症状态有关。MOWAT等[12]报道干扰素γ等炎症介质能够通过激活cGAS/STING通路,诱导单核细胞及淋巴细胞分泌产生CXCL10。本研究结果显示,重症肺炎支原体肺炎患儿血清CXCL10与CRP、IL-6及TNF-α等炎症介质有关,且与重症肺炎支原体肺炎的病情程度有关,提示血清CXCL10能够反映重症肺炎支原体肺炎患儿疾病严重程度。CXCL10的过度表达能够结合1型辅助性T细胞(Th1)表面的CXCR3,活化募集脾脏和骨髓中的淋巴细胞,导致大量Th1型细胞因子如IL-6、TNF-α的释放,促进淋巴细胞、中性粒细胞组织浸润,加重组织炎症反应和肺功能损伤[13]。RAMASAMY等[14]报道显示,新型冠状病毒感染患者血清CXCL10升高,其能够加重肺泡上皮细胞和肺微血管内皮细胞损伤,加重肺组织炎症,增加患者病死率。因此,推测血清CXCL10升高可能与重症肺炎支原体肺炎患儿不良预后有关。本研究结果显示,血清CXCL10水平升高是影响重症肺炎支原体肺炎患儿不良预后的独立危险因素,表明CXCL10可作为评估重症肺炎支原体肺炎患儿不良预后的血清标志物。有研究报道,CXCL10表达升高能够促进巨噬细胞向M1亚型极化,巨噬细胞M1/M2平衡失调,促炎性细胞因子如干扰素γ、TNF-α等表达升高,而IL-4、IL-10等因子表达降低,加重肺组织炎症损伤,肺损伤越严重,患儿临床预后越差[15]。LEE等[16]也指出对于治疗前CXCL10水平较高的重症肺炎支原体肺炎患儿,抗菌药物及激素治疗疗效及临床预后较差。因此,血清CXCL10升高与重症肺炎支原体肺炎患儿疾病严重程度有关,是潜在的预后评估的血清标志物。

CXCL16基因位于染色体17p13上,属于α亚家族趋化因子,在N末端具有CXC基序,广泛表达于胸腺、脾脏、肝脏、肺及肾脏等器官中。有研究表明,CXCL16能够与细胞表面相应配体CXCR6结合,趋化单核巨噬细胞、树突状细胞等,促进免疫细胞迁移及炎症部位黏附、聚集[17]。本研究结果显示,重症肺炎支原体肺炎组血清CXCL16水平明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),其原因可能是促炎性细胞因子促进CXCL16的表达。PENG等[18]报道TNF-α、IFN-γ、IL-1β和IL-6能够显著增加人脐静脉内皮细胞中CXCL16的表达,进而促进免疫细胞在炎症反应部位的活化和聚集。本研究结果显示,血清CXCL16与CRP、IL-6及TNF-α水平呈正相关(r=0.697、0.682、0.707,P<0.05),表明重症肺炎支原体肺炎患儿血清CXCL16水平与重症肺炎支原体肺炎病情严重程度有关,血清CXCL-16水平升高提示儿童重症肺炎支原体肺炎病情加重。有研究指出,肺炎支原体进入体内后可吸附并破坏宿主的呼吸道上皮细胞表面,造成局部组织损伤,肺部淋巴细胞CXCL-16表达水平升高,分泌产生大量TNF-α及活性氧,导致肺泡上皮细胞屏障损伤[19]。因此,血清CXCL16水平升高可能提示重症肺炎支原体肺炎患儿的不良预后。本研究结果显示,血清CXCL16水平升高是影响重症肺炎支原体肺炎患儿不良预后的独立危险因素,表明血清CXCL16水平与重症肺炎支原体肺炎患儿预后相关,是评估重症肺炎支原体肺炎不良预后的血清标志物。分析其原因,一方面是血清CXCL16水平升高反映重症肺炎支原体肺炎患儿免疫失衡状态较为严重,机体抗感染免疫力降低,感染程度严重,患儿预后较差[20];另一方面是重症肺炎支原体肺炎患儿血清CXCL16水平升高能够造成气道黏膜损伤,大量炎症介质促进血管通透性增加,气道微血管渗漏,气道黏液增多,导致气道黏液栓塞甚至炎性狭窄闭塞,导致重症肺炎支原体肺炎患儿不良预后[21]。

本研究ROC曲线结果显示,血清CXCL10、CXCL16联合检测对重症肺炎支原体肺炎患儿不良预后预测的曲线下面积(AUC)为0.855,高于血清CXCL10、CXCL16单一指标检测对重症肺炎支原体肺炎患儿不良预后预测的AUC(0.774、0.779)。因此,血清CXCL10、CXCL16联合检测能够有效评估重症肺炎支原体肺炎患儿的临床预后,有助于临床医生对重症肺炎支原体肺炎患儿的预后进行预测,对于高危患儿积极早期诊断并制订相应治疗对策,以改善患儿临床预后。

综上所述,重症肺炎支原体肺炎患儿血清CXCL10、CXCL16水平升高,两者与重症肺炎支原体肺炎患儿病情危重程度和不良预后相关,血清CXCL10、CXCL16联合检测对重症肺炎支原体肺炎患儿不良预后具有较高的预测价值,可作为重症肺炎支原体肺炎患儿预后的评估指标。但本研究样本量较小,未对重症肺炎支原体肺炎疾病过程中血清CXCL10、CXCL16水平进行动态监测,有待今后进行多中心、大样本量的研究进行深入探索,为临床准确评估重症肺炎支原体肺炎患儿预后提供理想的生物标志物。