乳酸/白蛋白比值、白细胞介素-6、CD4+T淋巴细胞计数对重症肺炎并脓毒症患者短期预后的预测价值

苗芝育，张 磊，李晓燕，张瑞霞，赵梦姣，高延秋

(1.新乡医学院,河南 新乡 453003;2.郑州大学附属郑州中心医院呼吸重症医学科,河南 郑州 450002)

重症肺炎易并发脓毒症及脓毒性休克,病死率高达50%[1]。重症肺炎并发脓毒症通常伴有明显的全身中毒症状,导致血流动力学不稳定、低灌注致组织器官严重缺氧引起乳酸(lactate,Lac)堆积、低蛋白血症、免疫功能紊乱引发细胞因子风暴及高炎症反应致T淋巴细胞耗竭等病理改变[2-3]。Lac已被广泛用作组织灌注改变的标志物,其水平增加与较高的病死率密切相关[4]。肝细胞合成的白蛋白(albumin,Alb) 是一种负急性时相反应蛋白,在脓毒症患者体内合成数量和速度降低,从而导致低蛋白血症[5]。Lac和Alb均是临床上较易获得的指标,二者比值可能具有更大的价值。白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)常被用于评估脓毒症患者全身细胞因子反应强度,可诱导淋巴细胞增殖和分化,引起瀑布式炎症反应级联放大,高炎症反应又可引起一系列免疫应答反应,导致机体细胞抗原结构改变,进而出现机体免疫功能紊乱,T淋巴细胞稳态失调、凋亡增加,引起免疫抑制[6-8]。Lac、Alb、IL-6和CD4+T淋巴细胞计数是临床常用的诊断和评价脓毒症严重程度的实验室指标,能反映整体病情的进展,是预测脓毒症风险的重要依据,通常可靠性高于以流行病特征和症状为基础的危险度评分系统[9]。因此,本研究分析乳酸/白蛋白比值 (lactate albumin ratio,LAR)、IL-6、CD4+T淋巴细胞计数及三者联合检测对重症肺炎并脓毒症预后的预测价值,旨在为临床重症肺炎并脓毒症的诊断及预后评估寻找更有效的生物标志物,以期提高诊断效能及预后评估效果,从而指导临床治疗,改善患者预后。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2022年1月至2023年6月郑州大学附属郑州中心医院呼吸重症医学科(Respiratory Intensive Care Unit,RICU)收治的73例重症肺炎并脓毒症患者为研究对象,男45例,女28例;年龄33～94(72.00±14.11)岁。病例纳入标准:(1)符合重症肺炎诊断标准[10];(2)符合脓毒症诊断标准[11];(3)年龄≥18岁;(4)临床资料完整。排除标准:(1)免疫缺陷或晚期肿瘤患者;(2)长期应用免疫抑制剂或糖皮质激素患者;(3)发病前存在严重器官功能衰竭患者;(4)有原发性肺外严重感染病灶患者;(5)入组前2周内应用影响Lac代谢药物的患者;(5)妊娠和哺乳期妇女;(6)放弃治疗或失访者。依据患者28 d生存结局将患者分为生存组 (n=43)和死亡组 (n=30)。本研究经郑州大学附属郑州中心医院伦理委员会批准(批准文号:202131),所有患者或家属知情同意并签署知情同意书。

1.2 临床资料收集

通过查阅电子病历收集患者的临床资料,包括:年龄、性别及合并高血压、糖尿病、冠状动脉性心脏病(coronary artery heart disease,CHD)及慢性阻塞性肺病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)情况,入住RICU治疗时的序贯器官衰竭评分(sequential organ failure assessment,SOFA)、急性生理与慢性健康状态评价系统Ⅱ(acute physiology and chronic health evaluationⅡ,APACHEⅡ)评分、平均动脉压(mean arterial pressure,MAP)、英国胸科协会改良肺炎评分(Confusion,uremia,respiratory,blood pressure,age 65 years,CURB-65)评分、总胆红素(total bilirubin,Tbil)、血肌酐(serum creatinine,Scr)、血小板计数 (platelet count,PLT)、白细胞 (white blood cell,WBC)计数、降钙素原 (procalcitonin,PCT)、C-反应蛋白(C-reactive protein,CRP)。

1.3 Lac、Alb、IL-6、CD4+T淋巴细胞计数

入住RICU后第1、3、7天,抽取患者动脉血1.0 mL,肝素抗凝,2 min内应用全自动血气分析仪(丹麦雷度米特医疗设备上海有限公司) 检测Lac水平。抽取患者外周静脉血4.0 mL,置于不含有抗凝剂的真空采血管,3 000 r·min-1离心10 min,分离上层血清,采用酶联免疫吸附试验,应用雅培C16000 全自动生化分析仪测定患者血清中白蛋白水平;采用酶联免疫吸附试验,应用德国罗氏电化学发光仪 e601测定患者血清中IL-6水平,试剂盒购自美国 DPC 公司,严格按照试剂盒说明书进行操作。并分别计算2组患者第1、3、7天的LAR (LAR=Lac/Alb×100%)。另抽取患者外周静脉血4.0 mL,置于含有抗凝剂的真空采血管,应用美国BD FACSCantoⅡ流式细胞仪检测淋巴细胞亚群计数。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 2组患者临床资料比较

2组患者的性别、年龄、合并高血压占比、合并糖尿病占比、合并CHD占比、合并COPD占比、治疗措施、RICU住院时间以及入住RICU时的Tbil、MAP、PLT、Scr、WBC计数、PCT、CRP比较差异均无统计学意义(P>0.05);死亡组患者的APACHEⅡ评分、CURB-65评分显著高于生存组,差异有统计学意义(P<0.05)。结果见表1。

表1 2组患者的临床资料比较

2.2 2组患者的LAR、IL-6、CD4+T淋巴细胞计数及SOFA评分比较

第1、3、7天,死亡组患者的CD4+T淋巴细胞计数显著低于生存组,SOFA评分显著高于生存组,差异有统计学意义(P<0.05)。第1天,死亡组与生存组患者的LAR、IL-6水平比较差异无统计学意义(P>0.05) ;第3、7天,死亡组患者的LAR及IL-6水平显著高于生存组,差异有统计学意义(P<0.05)。生存组患者第3、7天的 LAR、IL-6、SOFA显著低于第1天,第7天的LAR、IL-6、SOFA显著低于第3天,差异有统计学意义(P<0.05);生存组患者第3、7天的 CD4+T淋巴细胞计数显著高于第1天,差异有统计学意义 (P<0.05);生存组患者第7天与第3天的CD4+T淋巴细胞计数比较差异无统计学意义 (P>0.05)。死亡组患者第7天的IL-6水平显著低于第1、3天 (P<0.05),第1天的IL-6水平与第3天比较差异无统计学意义(P>0.05); LAR、CD4+T淋巴细胞计数、SOFA各时间点间比较差异无统计学意义 (P>0.05)。结果见表2。

表2 2组患者不同时间点LAR、IL-6水平、CD4+T淋巴细胞计数及SOFA评分比较

2.3 不同时间点LAR、IL-6、CD4+T淋巴细胞计数与SOFA的相关性分析

Pearson相关性分析显示,第3天,重症肺炎并脓毒症患者LAR、IL-6水平与SOFA评分呈显著正相关(r=0.385、0.394,P<0.05);第7天,LAR、IL-6与SOFA评分亦呈显著正相关(r=0.418、0.402,P<0.05);第3、7天,CD4+T淋巴细胞计数与SOFA评分均呈显著负相关(r=-0.451、-0.454,P<0.05)。结果见图1。

图1 重症肺炎并脓毒症患者LAR、IL-6、CD4+T淋巴细胞计数与SOFA评分的相关性

2.4 重症肺炎并脓毒症患者28 d死亡的影响因素分析

Logistic回归分析结果显示,APACHEⅡ评分、第3天的LAR、IL-6、CD4+T淋巴细胞计数及第7天的IL-6、CD4+T淋巴细胞计数是重症肺炎并脓毒症患者28 d死亡的影响因素(P<0.05)。结果见表3。

表3 重症肺炎并脓毒症患者28 d死亡的危险因素多因素logistic回归分析

2.5 LAR、IL-6、CD4+T淋巴细胞计数对重症肺炎并脓毒症患者预后的预测价值

ROC曲线显示,APACHE Ⅱ评分对重症肺炎并脓毒症患者的28 d死亡有一定的预测价值(P<0.05);第3天的 LAR、IL-6、CD4+T淋巴细胞计数及三者联合对重症肺炎并脓毒症患者的28 d死亡有一定的预测价值(P<0.05);第7天的IL-6、CD4+T淋巴细胞计数及二者联合对重症肺炎并脓毒症患者的28 d死亡有一定的预测价值(P<0.05)。APACHE Ⅱ评分预测重症肺炎并脓毒症患者28 d死亡的曲线下面积(area under the curve,AUC)为0.769,第3天的 LAR、IL-6、CD4+T淋巴细胞计数及三者联合预测重症肺炎并脓毒症患者28 d死亡的AUC分别为0.795、0.757、0.770、0.891,第7天的IL-6、CD4+T淋巴细胞计数及二者联合预测重症肺炎并脓毒症患者28 d死亡的AUC分别为 0.743、0.802、0.888。第3天的LAR、IL-6和CD4+T淋巴细胞计数联合预测重症肺炎并脓毒症患者28 d死亡的AUC值最大。结果见图2和表4。

图 2 各指标单独及联合预测重症肺炎并脓毒症患者28 d死亡的ROC曲线

表4 各指标对重症肺炎并脓毒症患者28 d死亡的预测价值

3 讨论

重症肺炎是脓毒症常见的病因之一,因为内源性内毒素的作用,重症肺炎合并脓毒症患者在重症监护病房(intensive care unit,ICU)病死率最高[12]。在脓毒症病程进展过程中,易出现炎症因子风暴、器官灌注不足、白蛋白大量被消耗和严重免疫抑制甚至免疫麻痹逐渐加重。研究表明,在脓毒症病程进展过程中导致远期病死率高的原因是高炎症反应及持续的免疫抑制状态[13],因此,动态监测患者炎症及免疫状态对评估患者的疾病严重程度及预后至关重要。

Lac是组织缺氧情况下糖酵解产物,可以反映低灌注情况下机体无氧代谢产物的增加。研究表明,Lac在评估重症肺炎、脓毒症、脓毒性休克等急危重症患者病情严重程度方面有一定作用,在ICU等重症科室中Lac可作为预测患者死亡风险的生物标志物[14-16]。Alb具有抗炎、维持血管内皮功能完整性等作用,也可减轻机体过度炎症反应的不利影响[17]。ARNAU-BARRÉS等[5]研究发现,Alb是影响脓毒症患者预后的独立危险因素。虽然Alb水平对脓毒症患者的预后预测价值已经被证实,但其受到慢性疾病、膳食补充和炎症的影响,单独预测脓毒症患者预后仍有很大的局限性[18]。CAKIR等[18]研究结果显示,LAR比Lac或Alb单独预测重症监护室脓毒症患者的预后更有效。本研究结果显示,死亡组各时间点的LAR均显著高于生存组,生存组患者第3、7天的LAR显著低于第1天,死亡组患者的LAR先降低后升高,但3个时间点间LAR比较差异无统计学意义;这进一步证实,LAR能够反映重症肺炎并脓毒症患者病情严重程度。而生存组患者经治疗LAR逐渐降低,推测是由于患者经治疗后血流动力学逐渐稳定,组织缺氧得以纠正,感染得以控制,从而导致LAR逐渐降低;死亡组患者的LAR呈先降低后升高,考虑可能是经积极纠正缺氧及补充Alb使LAR降低,后来因病情加重,感染控制不佳,并发休克、多脏器器官功能衰竭等并发症,导致Lac大量堆积,Alb消耗过多,从而导致LAR升高,但变化不显著。SHIN等[17]、LICHTENAUER等[19]研究报道,LAR可以作为一个预测脓毒症患者病死率更强的指标,LAR与患者住院及出院后病死率密切相关,这与本研究结果相似。因此, LAR增高可能是重症肺炎并脓毒症患者预后差的一个危险信号,动态检测其变化对了解重症肺炎并脓毒症患者病情严重程度变化及指导临床早期治疗有一定帮助。

IL-6是一种二级炎症反应介质,是细胞因子风暴的核心成员,一般细菌感染 1 h 后血液中 IL-6 水平迅速升高,2 h 即达到高峰,且半衰期最长,因此血浆中 IL-6水平能反映疾病的发展和转归[3]。IL-6 过度表达可催化和放大机体炎症反应,造成组织器官的损伤及功能障碍。本研究结果显示,第3、7天,死亡组患者的IL-6水平高于生存组;生存组患者第3、7天的IL-6水平显著低于第1天,而死亡组患者第7天的 IL-6水平显著低于第1、3天。这说明,2组患者在确诊重症肺炎并脓毒症初始时的炎症反应强度相近,经治疗2组患者IL-6水平均下降,但死亡组患者机体内仍存在高炎症反应。这与HAVELKA等[20]、ZHAO等[21]、WEIDHASE等[22]和ROS-TORO等[23]相关研究结果相似。因此,IL-6与重症肺炎并脓毒症患者的病情严重程度及预后有关,动态监测IL-6水平对患者的及时有效治疗和预后评估至关重要。

CD4+T 淋巴细胞是细胞免疫反应重要的组成部分,主要参与调节体液免疫,且有细胞毒性作用,在病原体清除中发挥直接作用,其水平变化可间接反映患者的免疫状态[24-25]。MONNERET等[26]研究发现,与脓毒症早期炎症反应相比较,80%患者因免疫抑制导致感染而预后更差,患者的预后与免疫抑制密切相关。本研究结果显示,第1、3、7天,死亡组患者的CD4+T淋巴细胞计数低于生存组;生存组患者第7天的 CD4+T淋巴细胞计数显著高于第1天,死亡组患者各时间点间CD4+T淋巴细胞计数比较差异无统计学意义。这说明,脓毒症患者在发病早期可能因为过度免疫应答引起免疫失调、免疫功能紊乱,导致CD4+T淋巴细胞计数降低;生存组患者经治疗免疫功能逐渐恢复,CD4+T淋巴细胞计数持续升高;死亡组患者CD4+T淋巴细胞计数持续较低,考虑可能与病情发展迅速,细胞免疫在较早期即由激活状态转为抑制状态且免疫抑制状态一直持续并加深有关,即脓毒症发展后期仍具有明显的免疫抑制。既往研究表明,持续低水平的淋巴细胞可增加患者的28 d病死率,也是增加重症患者合并继发感染及持续低血压发生风险的独立危险因素之一[27-28]。因此,动态监测CD4+T淋巴细胞变化,可早期识别免疫功能紊乱,给予及时有效治疗,从而减缓脓毒症进展,改善患者预后。

SOFA评分是反映重症患者器官功能障碍的风险模型[29]。多器官功能衰竭是重症肺炎的常见并发症,早期对重症肺炎患者进行器官功能障碍评估,对重症肺炎患者预后有着积极意义。张康等[30]研究报道,SOFA评分每提升1个层级,患者病死率增加1倍,运用SOFA评分可持续动态评估重症肺炎患者的预后。HU 等[31]研究报道,SOFA 评分作为脓毒症的诊断标准对评估脓毒症患者的预后具有良好的价值。本研究结果显示,生存组患者第3、7天的SOFA评分显著低于第1天,第7天的SOFA评分显著低于第3天;第1、3、7天,死亡组患者的SOFA评分高于生存组。说明,SOFA评分越高,重症肺炎并脓毒症患者的预后越差,SOFA可以评估脓毒症患者病情的严重程度,动态反映病情的变化,但考虑其可能对多因素结果造成影响,未纳入多因素研究中。此外,本研究结果显示,重症肺炎并脓毒症患者的 SOFA 评分与LAR、IL-6呈正相关,与CD4+T淋巴细胞呈负相关;以SOFA评分作为重症肺炎并脓毒症预后的参考,SOFA评分与LAR、IL-6、CD4+T淋巴细胞之间有良好相关性,提示LAR、IL-6、CD4+T淋巴细胞可能是重症肺炎并脓毒症患者预后的影响因素,监测LAR、IL-6、CD4+T淋巴细胞计数对预测重症肺炎并脓毒症患者的预后有重要意义。

本研究logistic回归分析结果显示,APACHE Ⅱ评分,第3天的LAR、IL-6、CD4+T淋巴细胞计数,以及第7天的IL-6、CD4+T淋巴细胞计数是影响重症肺炎并脓毒症患者28 d死亡的相关因素。ROC曲线显示,APACHE Ⅱ评分,第3天的 LAR、IL-6、CD4+T淋巴细胞计数及三者联合,第7天的IL-6、CD4+T淋巴细胞计数及二者联合对重症肺炎并脓毒症患者28 d死亡均有一定的预测价值;第3天的LAR、IL-6和CD4+T淋巴细胞计数联合预测重症肺炎并脓毒症28 d死亡的AUC值最大。这说明,与单个指标预测相比,联合检测第3天的LAR、 IL-6、CD4+T淋巴细胞计数能够更好地评估患者病情严重程度及预后。本研究结果显示,虽然存活组与死亡组患者第7天的 LAR及CURB-65评分差异有统计学意义,然而logistic回归分析并未显示其为死亡的相关因素,考虑与本研究为单中心、回顾性研究且样本量较小有关,后续可进一步开展前瞻性、大样本量研究。

4 结论

APACHE Ⅱ评分、入院第3天的 LAR、IL-6、CD4+T淋巴细胞计数以及第7天的IL-6、CD4+T淋巴细胞计数是影响重症肺炎并脓毒症患者28 d死亡的相关因素;联合检测第3天的 LAR、IL-6、CD4+T淋巴细胞计数能够更好地评估患者病情严重程度及预后。本研究中相关指标是临床上常用生物学指标,较复杂评分系统更加有效,故临床医生可虑将其作为一项辅助指标。