炎癥標(biāo)志物對胸腔鏡肺癌根治術(shù)后患者肺部感染早期預(yù)測準(zhǔn)確性的分析

何 鋒 陳新富 王小英 劉 寧 陳樹興 林鏗強(qiáng)

肺癌是世界上第二常見的癌癥，每年導(dǎo)致約179萬人死亡，占所有癌癥相關(guān)死亡的18.0%[1]。手術(shù)治療是Ⅰ至ⅢA期非小細(xì)胞肺癌治療的金標(biāo)準(zhǔn)，而術(shù)后肺部感染是肺癌根治術(shù)最為常見的并發(fā)癥，其發(fā)生率為2.2%～31.7%，并且與患者不良預(yù)后相關(guān)，研究表明12.6%的肺癌患者死亡可能由術(shù)后感染導(dǎo)致[2-3]。因此，對于患者術(shù)后感染的早期預(yù)測及治療是改善患者不良預(yù)后的重要手段。炎癥標(biāo)志物與患者疾病的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)，一些基于患者炎癥的評分，包括改良格拉斯哥預(yù)后評分(modified Glasgow Prognostic Score,mGPS)、晚期肺癌炎癥指數(shù)(advanced Lung cancer Inflammation index,ALI)已在預(yù)測患者預(yù)后方面發(fā)揮重要作用[4]。白細(xì)胞介素-6(interleukin 6,IL-6)、白細(xì)胞介素-8(interleukin 8,IL-8)和白細(xì)胞介素-10(interleukin 10,IL-10)是一類炎癥相關(guān)因子，是臨床常見的感染相關(guān)指標(biāo)[5]。本研究對炎癥標(biāo)志物IL-6、IL-8和IL-10與肺癌患者行胸腔鏡肺癌根治術(shù)后繼發(fā)肺部感染的關(guān)系進(jìn)行探究，闡明其相關(guān)性，評價(jià)各炎癥標(biāo)志物作為肺癌術(shù)后感染的預(yù)測價(jià)值，以期減少肺癌患者術(shù)后感染的發(fā)生，改善患者預(yù)后及生存率。

1 資料與方法

1.1 研究對象及分組

選取2020年1月至2020年12月于福州肺科醫(yī)院行胸腔鏡肺癌根治術(shù)患者136例，將術(shù)后7天內(nèi)繼發(fā)肺部感染患者作為感染組(n=23)，未繼發(fā)肺部感染者作為對照組(n=113)。所有患者均簽署知情同意書，本研究經(jīng)我院倫理委員會批準(zhǔn)。

患者納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)病理學(xué)診斷為肺癌；②具有胸腔鏡肺癌根治術(shù)治療指征；③術(shù)前無肺部感染及其他部位感染；④患者已知情同意并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并其他嚴(yán)重危及生命的疾病；②腫瘤發(fā)生遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移；③術(shù)前應(yīng)用糖皮質(zhì)激素等抗炎藥；④合并肺氣腫、慢性阻塞性肺炎等其他肺部疾病；⑤合并血液系統(tǒng)疾病。

1.2 患者臨床資料采集

所有入組患者均經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)圍手術(shù)期處理，完善術(shù)前評估后行手術(shù)治療。收集患者一般臨床資料，包括性別、年齡、既往病史及用藥史。對患者進(jìn)行腫瘤分型(小細(xì)胞肺癌、非小細(xì)胞肺癌)。對所有患者進(jìn)行TNM分期并打分，T0和Tis期記為0分，T1、T2、T3和T4期分別記為1～4分；對Nx和N0期記為0分，N1、N2和N3期分別記為1～3分；所有的患者都為M0期。

1.3 血清炎癥標(biāo)志物水平檢測

所有受試者在術(shù)后6 h內(nèi)抽取5 ml血樣，靜置，2000 g離心10 min，取上清液待檢。血清炎癥標(biāo)志物水平使用酶聯(lián)免疫吸附法進(jìn)行測定，使用人IL-6試劑盒(JL14113,上海江萊生物)、IL-8試劑盒(JL19291,上海江萊生物)和IL-10試劑盒(JL19246，上海江萊生物)分別對IL-6、IL-8和IL-10水平進(jìn)行檢測。即將50 μl待測血清分別加入96孔板，隨后加入50 μl 酶聯(lián)試劑，孵育1 h，緩沖液沖洗后加入TMB顯色液孵育10 min后加入終止液，使用酶標(biāo)儀(Varioskan LUX,Thermo Fisher,中國)檢測其吸光度，具體濃度依據(jù)標(biāo)曲進(jìn)行計(jì)算。

1.4 術(shù)后肺部感染診斷

依據(jù)《醫(yī)院感染診斷標(biāo)準(zhǔn)》對所有患者手術(shù)后七天內(nèi)出現(xiàn)的肺部感染進(jìn)行診斷[6]。當(dāng)出現(xiàn)：①發(fā)熱(≥38.0 ℃超過2天)；②白細(xì)胞總數(shù)和(或)嗜中性粒細(xì)胞比例增高；③影像學(xué)顯示肺部炎癥浸潤?；蛘?天內(nèi)的病理標(biāo)本病原學(xué)診斷明確即可確診為肺部感染。依照術(shù)后7天內(nèi)有無肺部感染分為感染組(n=23)和對照組(n=113)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 感染組和對照組臨床資料比較

感染組和對照組的一般資料比較見表1，無顯著性差異(P>0.05)。

表1 兩組患者一般臨床資料比較

2.2 兩組患者血清炎癥標(biāo)志物水平比較

感染組患者早期血清IL-6、IL-8水平分別為(285.14±57.14)ng/l和(27.19±5.33)ng/l，顯著高于對照組IL-6水平(214.6±61.82)ng/l和IL-8水平(19.8±4.12)ng/l，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。而感染組血清IL-10濃度為(26.72±6.23)ng/l，低于對照組血清IL-10水平(22.13±7.65)ng/l，但不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。

2.3 兩組患者術(shù)后肺部感染影響因素的Logistic分析

以術(shù)后7天內(nèi)是否診斷為肺部感染作為因變量，以血清IL-6、IL-8和IL-10水平作為自變量，進(jìn)行二元Logit回歸分析。結(jié)果顯示，血清IL-6和IL-8水平都可以作為患者術(shù)后肺部感染的獨(dú)立影響因素，見表2。

表2 血清炎癥標(biāo)志物作為患者術(shù)后肺部感染影響因素的Logistic分析

2.4 各炎癥標(biāo)志物對術(shù)后肺部感染預(yù)測的效能

使用ROC曲線分析血清IL-6、IL-8和IL-10水平與患者術(shù)后肺部感染的預(yù)測效能。結(jié)果顯示IL-6的曲線下面積為0.710(95%CI：1.106～1.212,P=0.026)，特異性為69.5%，敏感度為72.6%；IL-8的曲線下面積為0.688(95%CI：1.274～1.635,P=0.037)，特異性為61.2%，敏感度為71.0%；IL-10的曲線下面積為0.657(95%CI：1.121～1.337,P=0.031)，特異性為58.3%，敏感度為63.1%；聯(lián)合炎癥標(biāo)志物預(yù)測術(shù)后肺部感染的曲線下面積為0.793(95%CI：1.215～1.761,P=0.006)，特異性為73.3%，敏感度為89.0%,見圖1。

圖1 炎癥標(biāo)志物對肺癌患者術(shù)后肺部感染預(yù)測的ROC曲線分析

3 討論

肺癌是全球第二常見的癌癥，并且仍然是中國癌癥相關(guān)死亡的主要原因[7]。2014年中國新增肺癌確診病例78.3萬，并且肺癌的生存率較低，2012～2015年男性肺癌生存率為16.8%，女性為25.1%，屬于低生存期[7]。肺癌發(fā)病率的快速增長，給患者、家庭、社會和國家?guī)沓林刎?fù)擔(dān)。手術(shù)是早期肺癌治療的金標(biāo)準(zhǔn)，然而由手術(shù)及其并發(fā)癥是導(dǎo)致患者死亡的重要因素[8]。術(shù)后繼發(fā)肺部感染，包括膿胸、肺炎和手術(shù)部位感染是肺癌術(shù)后最為常見也是最為致命的并發(fā)癥，其被報(bào)導(dǎo)發(fā)生率為2.2%～31.7%，并且與12.6%～25%的肺癌患者死亡相關(guān)[9]。全身炎癥評估已被廣泛運(yùn)用于預(yù)測肺癌患者預(yù)后，包括改良格拉斯哥預(yù)后評分、白蛋白/球蛋白、C-反應(yīng)蛋白/白蛋白、晚期肺癌炎癥指數(shù)、血清髓樣細(xì)胞觸發(fā)受體-1等已被運(yùn)用于評估患者術(shù)后感染、癌癥復(fù)發(fā)、全因死亡率和存活率[10]。因此炎癥標(biāo)志物是患者術(shù)后感染有希望的預(yù)測指標(biāo)。

IL-6是1種具有促炎性質(zhì)的細(xì)胞因子，可以誘導(dǎo)炎癥部位中性粒細(xì)胞的積累，并且影響巨噬細(xì)胞分化，可由免疫系統(tǒng)的各種細(xì)胞類型以及一些非免疫細(xì)胞產(chǎn)生，在腫瘤中主要由腫瘤成纖維細(xì)胞產(chǎn)生，刺激癌細(xì)胞增殖和上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化。但也通過抑制TNF-α和IL-1并且激活I(lǐng)L-1ra和IL-10產(chǎn)生抗炎作用，并且與IL-8協(xié)同抑制體外癌細(xì)胞的侵襲性[11]。IL-6通過促進(jìn)CD4+和 CD8+T細(xì)胞存活；抑制調(diào)節(jié)性T細(xì)胞 (Treg) 的發(fā)育和功能；驅(qū)動CD4+T細(xì)胞分化為輔助T17細(xì)胞(TH17)從而影響患者免疫力，其被認(rèn)為與呼吸道病毒感染密切相關(guān)[12]。IL-8是一種由巨噬細(xì)胞和其他細(xì)胞類型如上皮細(xì)胞、氣道平滑肌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生的趨化因子，通過在感染部位募集中性粒細(xì)胞發(fā)揮促炎作用。也具有內(nèi)皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、肥大細(xì)胞和角質(zhì)形成細(xì)胞的趨化功能，聯(lián)合誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度增加；組胺釋放促進(jìn)血管生成。IL-8在腫瘤中被KRAS突變上調(diào)后由多種不同類型的惡性腫瘤細(xì)胞和腫瘤基質(zhì)細(xì)胞分泌。IL-8通過作為血管生成生長因子，促進(jìn)細(xì)胞增殖和血管生成；調(diào)節(jié)腫瘤上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化參與肺癌進(jìn)展[13]。并且IL-8在上呼吸道感染后分泌增加并導(dǎo)致不良預(yù)后[14]。在我們的實(shí)驗(yàn)中，觀察到感染組患者IL-6、IL-8水平顯著高于對照組(P<0.05)。這表明IL-6和IL-8作為促炎因子，可能揭示患者早期感染癥狀的發(fā)生，并且也可能因其對免疫影響而導(dǎo)致患者的病原體易感性。

IL-10是1種重要的抗炎介質(zhì)，可保護(hù)宿主對病原體和微生物群的過度反應(yīng)，同時(shí)在無菌傷口愈合、自身免疫、癌癥和代謝調(diào)節(jié)等方面發(fā)揮重要作用[15]。其主要由M2巨噬細(xì)胞、Tregs和Th2細(xì)胞分泌。此外，作為非小細(xì)胞肺癌來源的支氣管上皮細(xì)胞也能夠釋放IL-10，在肺腺癌中IL-10參與腫瘤耐受性并且與腫瘤尺寸密切相關(guān)[16]。IL-10可以保護(hù)肺組織免受免疫介導(dǎo)損傷但也被認(rèn)為通過病毒特異性輔助性T細(xì)胞阻礙機(jī)體抗菌防御的形成，已被證實(shí)增加結(jié)核分枝桿菌和COVID-2019感染的風(fēng)險(xiǎn)[17]。我們的實(shí)驗(yàn)顯示感染組IL-10水平高于對照組，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。IL-10可能通過促進(jìn)病原體感染導(dǎo)致患者術(shù)后感染風(fēng)險(xiǎn)增加。

進(jìn)一步的Logistic分析提示術(shù)前IL-6、IL-8和IL-10水平增加是影響患者術(shù)后繼發(fā)肺部感染的獨(dú)立因素，驗(yàn)證了三者與肺癌術(shù)后感染的相關(guān)性。ROC曲線分析顯示IL-6、IL-8和IL-10對患者術(shù)后感染都具有良好的預(yù)測效能，并且聯(lián)合的預(yù)測效能要比單獨(dú)的更好。盡管我們分析了各炎癥因子獨(dú)立和聯(lián)合對肺癌胸腔鏡肺癌根治術(shù)后肺部感染的預(yù)測價(jià)值與相關(guān)性，但其可作為預(yù)測因子的具體機(jī)制并不明確。IL-6、IL-8作為促炎因子，其術(shù)后血清水平的升高，可能預(yù)示著肺癌患者早在表現(xiàn)出癥狀前就已經(jīng)被感染，并且IL-6和IL-8都可能通過影響患者免疫反應(yīng)增加術(shù)后肺部感染風(fēng)險(xiǎn)。IL-10作為抑炎因子，其在感染組水平的增高可能導(dǎo)致機(jī)體抗感染防御的破壞，從而增加感染風(fēng)險(xiǎn)。未來將在闡述炎癥標(biāo)志物作為術(shù)后肺部感染風(fēng)險(xiǎn)機(jī)制方面做出進(jìn)一步研究。

這一結(jié)果顯示了IL-6、IL-8和IL-10都是肺癌術(shù)后感染良好的預(yù)測指標(biāo)，并且具有良好的預(yù)測價(jià)值。肺癌手術(shù)前對血清IL-6、IL-8和IL-10進(jìn)行檢測有利于降低患者術(shù)后感染風(fēng)險(xiǎn)，制定更優(yōu)的護(hù)理和抗感染治療方案，有效改善患者預(yù)后。