SIRI、SII对慢性阻塞性肺疾病急性加重期的诊断价值

左皓环 刘雅琼 郑云 徐明艳 邵润霞 刘剑波

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是全球发病率和死亡率的主要原因[1],在我国40岁及以上成年人中的患病率已升高至13.6%[2]。慢阻肺患者气道的炎症和结构变化随着慢阻肺的严重程度而增加[3],且气道和全身炎症与疾病进展和死亡率有关。目前对慢阻肺急性加重的临床诊断仍然依靠患者对呼吸困难症状的主观感知,因此寻找一种简便经济的指标很有必要。系统炎症反应指数(systemic inflammation response index,SIRI)、系统免疫炎症指数(systemic immune inflammation index,SII)计算公式分别为中性粒细胞计数×单核细胞计数/淋巴细胞计数、中性粒细胞计数×血小板计数/淋巴细胞计数,由QI[4]、HU[5]等人提出,已在多种肿瘤和心血管疾病中得到广泛应用[6-8],但在慢阻肺中应用较少,本研究旨在探讨二者对慢阻肺急性加重的诊断价值,为临床诊疗提供指导。

资料与方法

一、患者一般资料

纳入2021年1月至2022年12月在我院收治的137例慢阻肺急性加重期患者(观察组)和65例慢阻肺稳定期患者(对照组)为研究对象。纳入标准:①符合《慢性阻塞性肺疾病诊治指南(2021年修订版)》[9]中慢阻肺稳定期和慢阻肺急性加重期的标准; ②年龄40～80岁。 排除标准: ①就诊前服用抗生素或糖皮质激素超过20mg/d者;②患有活动性肺结核、哮喘、重症感染、气胸、恶性肿瘤、自身免疫性疾病等;③临床资料不全者。本研究方案已通过郑州大学第二附属医院医学伦理委员会批准(2023108)。

二、资料收集与方法

根据住院系统收集患者入院时的病历资料,包括:①一般资料:性别、年龄、体质量指数(BMI)、吸烟指数(支×年)、合并症、入院前是否使用全身糖皮质激素和抗生素、1年内加重次数、住院时间。②临床病例数据:入院24h内的血常规、CRP、IL-6。血常规由我院全自动血液分析仪测定、CRP通过速率散射比浊法测定、IL-6通过电化学发光定量法测定。根据公式计算SIRI、SII和NLR。SIRI=中性粒细胞计数(NEU)×单核细胞数(MONO)/淋巴细胞计数(LYM);SII=中性粒细胞计数(NEU)×血小板数(PLT)/淋巴细胞计数(LYM);NLR=中性粒细胞计数(NEU)/淋巴细胞计数(LYM)。

三、统计学方法

采用 SPSS 26.0分析研究数据。符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示,两组间比较采用独立样本t检验,不符合正态分布以M(P25,P75)表示,组间比较采用非参数Mann-WhitneyU检验,分类资料以例数表示,组间比较采用卡方检验。Spearman相关分析法进行相关性分析。危险因素分析采用单因素和多因素Logistic回归分析,评价各指标的诊断效能及最佳预测值采用受试者工作特征曲线(ROC)分析,P<0.05具有统计学意义。

结 果

一、两组慢阻肺患者临床指标和基线资料比较

观察组和对照组在性别、年龄、BMI、吸烟指数方面差异无统计学意义(P>0.05) 。观察组NEU、MONO、NLR、SII、SIRI、CRP、IL-6水平均高于稳定对照组,差异具有统计学意义(P<0.05);观察组LYM水平低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结果(见表1)。

表1 两组慢阻肺患者临床资料及实验室指标比较

二、慢阻肺急性加重患者单因素及多因素Logistic回归分析

将“患者是否为慢阻肺急性加重”作为因变量,急性加重期患者赋值为“1”,稳定期患者赋值为“0”。选取两组之间有差异的指标作为自变量,并以测量值的形式纳入单因素和多因素Logistic回归分析。单因素Logistic回归分析表明SIRI、SII、NLR、CRP、IL-6是影响慢阻肺急性加重的因素(P<0.05)。将上述变量纳入多因素Logistic回归分析,结果表明SIRI(OR=3.105,95%CI:1.463～6.590)是慢阻肺急性加重的独立危险因素(P<0.05)(见表2)。

表2 单因素及多因素Logistic回归分析结果

三、SIRI、SII、NLR及多指标联合诊断慢阻肺急性加重的ROC曲线分析

绘制SIRI、SII、NLR、SII+SIRI+NLR、SII+SIRI+NLR+CRP+IL-6的ROC曲线(图1)。单项检测中,SIRI、SII、NLR的曲线下面积分别为0.818、0.752、0.760,AUC均大于0.700(P<0.05),具有良好的诊断效能。其中SIRI的诊断价值最高,且SIRI敏感度和特异度优于SII。多指标联合检测时, SII+SIRI+NLR和SII+SIRI+NLR+CRP+IL-6的曲线下面积分别为0.822、0.832,五联指标诊断效能最高且特异度最高,三联指标敏感度最高(见表3)。

图1 SIRI、SII、NLR及联合指标对慢阻肺急性加重诊断的ROC曲线

表3 SIRI、SII、NLR及联合指标的诊断效能分析

四、慢阻肺急性加重患者SIRI与传统指标和预后的相关性分析

慢阻肺急性加重患者SIRI与CRP、IL-6、住院时间、1年内加重次数均呈正相关,差异有统计学意义(P均<0.01)(见表4)。

表4 SIRI与传统指标CRP、IL-6和预后的相关性

讨 论

慢阻肺具有高度异质性,存在多种表型,系统性炎症是慢阻肺的一个重要表型特征[10]。70%的慢阻肺患者至少有一个炎症指数升高[11],在急性加重期肺部炎症会随着全身性炎症的增强而增强,表明慢阻肺患者存在持续的系统性炎症。目前C-反应蛋白(CRP)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等传统炎症标志物已被广泛研究[12, 13],外周血中性粒细胞与淋巴细胞的比值(NLR)、血小板与淋巴细胞比值(PLR)也是预测慢阻肺患者急性加重和住院死亡率有价值的生物标志物[14, 15]。本研究通过探讨新型血清学指标SIRI和SII在慢阻肺急性加重诊断方面的价值,为早期诊治提供指导。

SIRI和SII是由外周血中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞和血小板等指标计算出的综合指标,已有研究将其用于COVID-19和肺部感染的诊断[16, 17],且预测能力优于NLR、PLR等常规指标。Benz等[18]发现,高水平SII与老年慢阻肺患者全因死亡风险的增加显著相关。本研究首先分析了两组患者血清NEU、LYM、MONO、PLT水平,观察组NEU、MONO、PLT增高,LYM降低,提示慢阻肺急性加重期间存在比稳定期更加剧的炎症反应。全身炎症是慢阻肺的重要环节,Kapellos[19]对慢阻肺患者中性粒细胞测序发现全身炎症反应在慢阻肺早期阶段就已经存在。Hu[20]等人首次评估了淋巴细胞计数减少与慢阻肺急性加重的相关性,结果显示淋巴细胞计数低于0.8×109/L可以预测慢阻肺急性加重患者住院死亡率,原因可能是慢阻肺急性加重患者免疫力受损,以及淋巴细胞渗入肺小气道所致。Singh[14]等发现单核巨噬细胞的吞噬缺陷与慢阻肺急性加重频率呈负相关,且导致肺损伤和肺功能恶化。Chang[21]等对3366名慢阻肺患者的前瞻性研究发现,血小板计数增加与第1年急性加重风险增加独立相关,原因可能是慢阻肺患者全身炎症介导了内皮功能障碍和血小板活化。SIRI、SII作为反映全身炎症和免疫状态的综合指标,相比单一的血常规指标受到年龄、性别和共病等个体差异的影响较小,因此具有更强的稳定性[22],可以更全面客观地反映机体的免疫和炎症状态。

本研究中观察组SIRI、SII水平较对照组均显著升高,且SIRI在慢阻肺急性加重中与CRP、IL-6存在中等强度的相关性,说明SIRI具有与这些指标相似的诊断能力。多因素Logistic回归分析结果表明,SIRI是慢阻肺急性加重的独立危险因素。因此,入院时SIRI水平高于截断值1.22的慢阻肺患者应接受早期抗感染干预,以避免病情恶化。Liu[23]等通过对275名稳定期慢阻肺患者的前瞻性研究发现,SIRI和SII均可预测慢阻肺的总加重(AUC=0.64、0.57)和严重加重(AUC=0.64、0.58)。本研究中SIRI、SII和NLR对慢阻肺急性加重的AUC均大于0.700,结果有一定差异,原因可能是研究方法以及分组标准不同。本研究发现SIRI对慢阻肺急性加重诊断效能最高且特异度和敏感度高,NLR的诊断效能次之,优于SII。Zuo[24]等研究表明,SII在预测慢阻肺病情恶化方面弱于NLR,与本研究结果一致。将SIRI、SII与NLR联合检测时,ROC结果显示三联指标的诊断效能优于三者单独的诊断能力,将SIRI、SII、NLR与传统指标CRP、IL-6联合检测时,诊断效能和特异度相比单项检测有了很大提高,但敏感度偏低,容易漏诊。

慢阻肺频繁加重与炎症反应加剧密切相关[25],且每年加重次数>2次是慢阻肺死亡率的独立预测因素[26]。本研究分析了SIRI与慢阻肺急性加重期患者住院时间和1年内加重次数的相关性,结果显示SIRI与其均存在一定的正相关关系,提示高水平SIRI可能延长慢阻肺急性加重患者的住院时间,提高急性加重频率。

本研究证实了SIRI和SII是慢阻肺急性加重的良好诊断指标,但仍存在一些局限性。首先研究样本量小,且为回顾性研究,可能引入混杂偏倚,未纵向探讨该指标与慢阻肺急性加重的关系。炎症反应是一个持续演变的过程,本研究仅记录了入院后24小时内的炎症指标,需要进一步研究探讨发病后不同时间点炎症因子的变化及预测价值。目前对于SIRI和SII在慢阻肺中的作用及机制的研究较少,且样本量均较小,还需进行更多大样本研究来增加可靠性,以全面探讨免疫炎症指标与慢阻肺发生发展的生物学机制,以及对预后、治疗方面的研究。