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儿童重症支原体肺炎患者血清IL-2 IL-10 IFN-γ表达情况及意义

2021-12-01张义堂王中晓张伟东吕亚洲徐荣燕徐会民

安徽医学 2021年11期

张义堂 王中晓 张伟东 吕亚洲 李 哲 李 爽 石 岩 徐荣燕 徐会民

重症支原体肺炎可诱发呼吸、循环系统等多脏器功能衰竭,是造成重症监护病房患者死亡的重要原因之一。细胞因子所介导的炎症反应及免疫紊乱与肺炎发病密切相关。肺部遭受病原微生物侵袭时,白细胞介素-2(interleukin-2,IL-2)、干扰素-γ(interferon-γ,IFN-γ)等促炎因子释放过多,白细胞介素-10(interleukin-10,IL-10)等抑炎因子早期代偿性表达增多,影响促炎及抑炎反应平衡,且随局部侵犯程度的加重,以上各因子浓度可能发生明显改变。故推测以上促炎及抑炎因子表达变化可能与肺炎病程进展及预后有关。为探讨重症肺炎患儿IL-2、IL-6、IL-10、TNF-α、IFN-γ表达及其对预后的预测效能,现对72例重症肺炎患儿、72例普通肺炎患儿及50例正常儿童血清上述因子水平进行比较,以期为重症肺炎防治提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018年1月至2019年6月河南省南阳市中心医院收治的重症支原体肺炎患儿72例作为重症组。入组标准:年龄1~12岁,满足《实用儿科学》中肺炎支原体肺炎诊断标准。同时存在以下1项及以上:体温超过38.5℃,全身中毒症状严重;坏死性肺炎改变;合并闭塞性支气管炎;合并全身炎症反应综合征;呼吸系统功能受累(婴儿呼吸节律>70次/分,3岁以上患儿呼吸节律>50次/分)或伴其他系统功能障碍;肺实变(≥2/3肺叶受累),伴大量胸腔积液;起病急、肺大部分实变、对单一大环内酯类抗生素治疗1周反应差。

按1∶1比例选择同期收治的非重症肺炎72例作为普通组。入组标准:年龄1~12岁,满足《实用儿科学》中肺炎支原体肺炎诊断标准,非重症病例。选择同期来医院体检的50例正常健康儿童作为对照组,经体检无肺炎支原体或细菌感染,年龄1~12岁。3组研究对象的排除标准:合并消化、神经、泌尿或心血管系统感染性疾病;先天性凝血功能异常;原发性呼吸衰竭或心力衰竭;肺结核、肺肿瘤或肺栓塞者;合并自身免疫性疾病;入组前服用激素类药物或其他免疫抑制剂者;有手术史;临床资料不全。3组研究对象性别、年龄、体质量等资料对比,差异无统计学意义(

P

>0.05),见表1。

表1 3组研究对象临床资料比较

1.2 方法 3组研究对象均于入院当天采集空腹肘静脉血2 mL,重症组于入院时、第3天、1周采集静脉血2 mL,3 000 r/min离心10 min后留取血清,低温保存待测。采用酶联免疫吸附试验测定血清IL-2、IL-10、IFN-γ水平,试剂盒购自深圳晶美生物工程有限公司,仪器为美国Bio-Tek公司ELX88型酶标仪,均严格按照试剂使用说明操作。

1.3 肺部感染严重程度评价 入院时重症组、普通组均参照临床肺部感染评分(clinical pulmonary infection score,CPIS)评估患儿肺部感染严重程度,内容包括体温(12 h平均值)、白细胞计数、气管分泌物(24 h吸出物性状及量)、X线胸片(浸润情况)、气体交换指数、气管吸出物或痰培养等6个方面,每项0~2分,总分0~12分,超过6分视为病死风险较高。

1.4 近期预后评估 重症肺炎患儿入院后均参照儿童社区获得性肺炎管理指南给予对症治疗,依据药敏试验选择敏感性抗生素,联合甲强龙、孟鲁司特钠治疗。重症肺炎患儿按治疗4周近期治疗转归情况进行分组,按文献[8]中分级标准,将显效(症状、体征恢复正常,实验室指标恢复正常及病原学检查阴性)、有效(症状、体征明显好转,实验室指标趋向正常)作为好转组,无效(症状及体征无任何变化)分为无效组。

2 结果

2.1 3组研究对象血清IL-2、IL-10、IFN-γ水平比较 重症组、普通组患儿入院时血IL-2、IFN-γ水平高于对照组,IL-10水平低于对照组;重症组IL-2、IFN-γ水平高于普通组,IL-10水平低于普通组,差异均有统计学意义(

P

<0.05)。见表2。

表2 3组研究对象入院时血清IL-2、IL-10、IFN-γ水平比较

2.2 CPIS评分比较 重症组入院时CPIS评分为(6.78±1.45)分,高于普通组的(4.26±1.15)分,差异有统计学意义(

t

=11.554,

P

<0.001)。2.3 不同近期疗效重症肺炎患儿血清IL-2、IL-10、IFN-γ水平比较 治疗4周,重症组显效15例、有效50例作为好转组,其余7例无效(或恶化、死亡),作为无效组。入院3天、1周好转组、无效组IL-2、IFN-γ均较同组入院时降低,IL-10较同组入院时上升,存在时间效应(

P

<0.05);好转组入院不同时间IL-2、IFN-γ均低于无效组,存在分组和交互效应(

P

<0.05),IL-10高于无效组,存在分组和交互效应(

P

<0.05)。见表3。

表3 不同近期预后重症肺炎患儿不同时间血清IL-2、IL-10、IFN-γ水平比较

2.4 重症肺炎入院时血清IL-2、IL-10、IFN-γ水平预测近期预后的价值分析 ROC分析显示:IL-2预测重症肺炎近期预后效能最高,约登指数最大时对应cut-off为51.33 pg/mL,曲线下面积(area under curve,AUC)为0.818,预测敏感度、特异性分别为100.00%、66.15%;其次为IL-10,约登指数最大时对应cut-off为12.89 pg/mL,AUC为0.808,预测敏感度、特异性分别为71.43%、86.15%,见表4、图1。

表4 重症肺炎入院时血清IL-2、IL-10、IFN-γ水平预测近期预后的价值

图1 重症肺炎入院时血清IL-2、IL-10、IFN-γ水平预测近期预后的价值

2.5 重症肺炎血清IL-2、IL-10、IFN-γ水平与CPIS评分的Pearson相关性分析 IL-2、IFN-γ均与CPIS评分呈正相关(

r

=0.573、0.414,

P

<0.05),IL-10与CPIS评分呈负相关(

r

=-0.505,

P

<0.05)。见图2~4。

图2 重症肺炎患者血清IL-2水平与CPIS评分Pearson相关性分析

图3 重症肺炎患者血清IL-10水平与CPIS评分Pearson相关性分析

图4 重症肺炎患者血清IFN-γ水平与CPIS评分Pearson相关性分析

3 讨论

重症支原体肺炎属呼吸系统危重症。调查显示,我国每年约有250万儿童死于重症支原体肺炎。炎症瀑布效应及过度免疫防御与重症支原体肺炎发生密切相关。IL-2为辅助性T淋巴细胞1分泌的细胞分子,可诱导B细胞、T细胞增殖分化,与效应细胞膜IL-2受体结合发挥作用。肺炎支原体感染时,效应细胞IL-2受体竞争性与IL-2结合,抑制T淋巴细胞1依赖性增殖,降低机体自分泌效应。本研究中,重症组、普通组患儿血IL-2高于对照组正常健康儿童,重症组IL-2高于普通组,重症组中好转病例低于无效病例,提示IL-2参与重症肺炎发病,且与患儿病情转归有一定联系。考虑与重症支原体肺炎感染肺炎支原体后辅助性T淋巴细胞1占优势,诱导大量促炎因子释放,导致肺泡巨噬细胞、中性粒细胞激活,穿透毛细血管壁,募集至病原菌侵犯处,增加局部组织炎症反应,导致病情进展,影响疾病转归。

IL-10可抑制单核巨噬细胞活化,维持机体免疫平衡,避免IFN-γ等促炎因子释放,抑制机体炎症反应。本研究发现,重症组、普通组儿童外周血IL-10水平均低于对照组正常健康儿童,且重症组IL-10较普通组更低,重症组中无效病例IL-10较好转病例低,这与陈敏等研究结论相似,提示IL-10作为机体重要的免疫调节因子,可能参与肺炎发病及病情进展。考虑IL-10作为抗炎因子主要通过抑制IL-2、IFN-γ等促炎因子表达,诱导免疫耐受,减轻炎症或过免疫反应所介导嗜酸性细胞气道炎症反应,抑制支原体肺炎病情进展;而IL-10表达减少,抗炎作用减弱,加重气道炎症反应及机体免疫调节紊乱,造成支原体肺炎发生及进展。IFN-γ为调控机体免疫的关键重要细胞因子,可抑制辅助性T淋巴细胞2类抑炎细胞因子释放。研究证实,IFN-γ异常上调,可激活单核-巨噬细胞功能,促进IL-2分泌增多,导致免疫调节紊乱。本研究发现,重症组、普通组患儿血清IFN-γ水平高于对照组正常健康儿童,且重症组IFN-γ高于普通组,好转组IFN-γ低于无效组,这与荆小袁等研究结论相符,提示IFN-γ不仅参与重症支原体肺炎发病过程,且可预测患儿近期转归情况。考虑机制可能为:IFN-γ作为强促炎因子可促进单核-巨噬细胞活化,加重肺炎支原体感染所诱导炎症损伤过程。好转组随病情改善IL-2、IFN-γ等水平降低,IL-10水平上升,上述因子水平可大体反映重症支原体肺炎患儿疾病转归。进一步ROC分析发现,以上3个细胞因子预测重症支原体肺炎患儿近期不良预后均有较高的价值,其中IL-2、IL-10价值更高。此外,本研究还发现,IL-2、IFN-γ等促炎因子均与CPIS评分呈正相关,抑炎因子IL-10与CPIS评分呈负相关,进一步提示以上细胞因子参与支原体肺炎病情进展,与病情严重程度密切相关。

综上,重症支原体肺炎患儿血清IL-2、IFN-γ等促炎因子表达上升,抑炎因子IL-10表达降低,且随病情改善,以上促炎因子水平降低,抑炎因子上升,均可能参与支原体肺炎发病及病情进展过程,且与患儿病情转归密切相关。