IL-18、IL-23和sRAGE在早產兒腦膜炎診斷中的應用

李懷玉，王安萍，楊 萍

(寧夏醫(yī)科大學總醫(yī)院 新生兒科，寧夏 銀川750001)

新生兒細菌性腦膜炎可引起嚴重的神經系統(tǒng)后遺癥，且病死率高[1-2]。早產兒和極低出生體質量兒腦膜炎發(fā)病率較足月兒高[3]。早產兒細菌性腦膜炎癥狀和體征非特異，常與其他非感染性疾病重疊[4]。腦脊液(CSF)培養(yǎng)物中細菌量通常很低[5]。腰椎穿刺(LP)經常由于患兒心肺功能不穩(wěn)定、在抗生素給藥后的數小時或數天進行，而使培養(yǎng)結果不可靠[6]。腦脊液中白細胞、蛋白質和葡萄糖對腦膜炎的診斷敏感度和特異度有限[7]。白細胞介素23(IL-23)促進中性粒細胞在感染早期的募集，而白細胞介素18(IL-18)對炎癥反應的持續(xù)發(fā)揮關鍵作用[8-9]。可溶性受體晚期糖基化終產物 (sRAGE)可限制細胞炎癥和損傷的持續(xù)(包括神經炎)[10]。有研究[11-13]顯示，膿毒癥患者中血清中IL-23、IL-18和sRAGE水平的改變對診斷、預后具有作用。本研究旨在探討IL-23、IL-18和sRAGE在細菌性腦膜炎早產兒的腦脊液中的水平，為疾病的診斷和決策提供依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

1.1.1研究對象 選取2019年8月—2020年9月在寧夏醫(yī)科大學總醫(yī)院新生兒重癥監(jiān)護病房(NICU)住院并符合納入、排除標準的早產兒96例為研究對象。

1.1.2納入標準 ①26周≤胎齡<37周；②750 g≤體質量≤3 500 g；③由本院產科出生，生后 30 min內轉入新生兒重癥監(jiān)護病房的早產兒作為研究對象;④對有發(fā)熱、反應差和敗血癥等疑似腦膜炎符合腰穿指征的早產兒行腰椎穿刺;⑤經醫(yī)院倫理委員會同意并簽署知情同意書。

1.1.3排除標準 ①合并中樞神經系統(tǒng)畸形、嚴重顱內出血(Ⅲ-Ⅳ級)、真菌性腦膜炎；②放置腦脊液儲存囊和腦室腹腔分流；③腦脊液常規(guī)生化正常，僅腦脊液培養(yǎng)為可疑污染菌。

1.1.4剔除標準 ①研究期間死亡的患兒；②療程未結束家屬要求提前出院者。

1.1.5腦膜炎診斷標準 符合細菌性腦膜炎診斷標準(滿足 2 條中任意 1 條即可診斷)[14]，即有感染臨床表現且腦脊液培養(yǎng)陽性；有感染臨床表現，腦脊液培養(yǎng)陰性但腦脊液中白細胞計數(WBC)>20×106/L、腦脊液中葡萄糖水平<2.2 μmmol/L 或低于同期血糖的 50%，腦脊液中蛋白質水平>1.5 μg/L。

1.1.6分組方法 根據入組早產兒臨床情況及腦脊液檢查結果，將96例患兒分為腦脊液細菌培養(yǎng)陽性腦膜炎組(26例)、腦脊液細菌培養(yǎng)陰性腦膜炎組(40例)和非腦膜炎組(30例)。

1.2 觀察指標

記錄早產兒的基本情況，臨床和實驗室數據(包括感染風險因素，培養(yǎng)結果和治療詳細信息)；各組患兒腦脊液中IL-18、IL-23和sRAGE水平。

1.3 檢測方法

獲得知情同意后，在腰椎穿刺時另外留取一份CSF樣本，離心去除細胞碎片，儲存在-80℃冰箱。采用酶聯免疫吸附法測定腦脊液中IL-23，IL-18和sRAGE水平。

2 結果

2.1 3組早產兒基本情況

本研究共納入96名受試者。26名受試者為培養(yǎng)證實的細菌性腦膜炎，40名為CSF培養(yǎng)陰性腦膜炎，其余30名非腦膜炎嬰兒為陰性對照。在培養(yǎng)證實的腦膜炎中包括金黃色葡萄球菌4例，表皮葡萄球菌4例，凝固酶陰性葡萄球菌3例，糞腸球菌3例，大腸埃希菌4例，陰溝腸桿菌3例，肺炎克雷伯菌3例，黏滯沙雷菌2例。與培養(yǎng)陰性組及非腦膜炎組患兒相比較，經培養(yǎng)證實腦膜炎組患兒腦脊液白細胞計數和蛋白質水平升高(P<0.05)，腦脊液葡萄糖水平降低(P<0.01)，見表1。

表1 各組早產兒基本情況和腦脊液白細胞、蛋白質及葡萄糖水平

2.2 3組早產兒腦脊液IL-18、IL-23和sRAGE表達水平及相關性比較

在培養(yǎng)證實的腦膜炎組與培養(yǎng)陰性腦膜炎組及非腦膜炎組相比，患兒IL-23、IL-18和sRAGE水平升高 (P<0.01)。見圖1和表2。IL-18、IL-23和sRAGE 與CSF WBC和蛋白質值呈正相關，而與CSF葡萄糖水平呈負相關關系。見表3。

表2 各組早產兒腦脊液IL-18、IL-23和sRAGE水平(ng/L)

圖1 各組早產兒腦脊液中IL-23、IL18、sRAGE水平

表3 細胞因子與腦脊液參數的相關性r(P)

2.3 腦脊液IL-18、IL-23和sRAGE水平對早產兒細菌性腦膜炎診斷價值分析

將培養(yǎng)證實腦膜炎組與非腦膜炎組的IL-18、IL-23和sRAGE進行比較，IL-23對細菌性腦膜炎的診斷具有最高的準確性(AUC=0.977)，見圖2；IL-23的ROC曲線下面積大于腦脊液白細胞、蛋白質和葡萄糖的ROC曲線下面積，見表4。

表4 腦脊液參數的ROC曲線下面積

A:ROC curve of IL-23，B:ROC curve of IL-18，C:ROC curve of sRAGE

兩種標志物的應用中，IL-23和sRAGE聯用的 AUC為0.959，而IL-23和IL-18聯用的AUC為0.972。當三種標志物聯用的AUC為0.981。見圖3。

A：ROC curve of IL-18 combined with IL-23，AUC=0.972；B：ROC curve of IL-18 combined with sRAGE，AUC=0.949；C：ROC curve of IL-23 combined with sRAGE，AUC=0.959；D：ROC curve of combined with IL-18,IL-23 and sRAGE，AUC=0.981。

3 討論

IL-23是一種促炎細胞因子，在炎癥早期具有突出的抗炎作用。IL-23作為細胞因子和趨化因子介質，可募集中性粒細胞到感染部位[8,15]。關于IL-23水平變化的研究[16]顯示：患者暴露于特定病原體可以導致其抗原呈遞細胞高表達IL-23。本研究結果顯示：未感染早產兒的IL-23水平較低，但在CSF細菌培養(yǎng)陽性腦膜炎組患兒中IL-23水平明顯升高，表明感染和炎癥刺激可以使早產兒CSF中IL-23水平升高。CSF中 IL-23水平與WBC值呈正相關(r=0.713)，但由于IL-23的AUC值更高，高于WBC、蛋白質和葡萄糖(AUC分別為0.9210、0.7742和0.1534)，因此IL-23在診斷感染方面比CSF中WBC更有價值。

IL-18可以誘導機體產生γ-干擾素，也能刺激機體產生腫瘤壞死因子α(TNF-α)、IL-1β、IL-8、粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(GM-CSF)和輔助型T細胞2(Th2)細胞，從而加強和延續(xù)炎癥反應[17]。本研究結果顯示：CSF細菌培養(yǎng)陽性腦膜炎組患兒IL-18 水平較非腦膜炎組升高，IL-18、IL-23和sRAGE聯合應用對診斷腦膜炎顯示出較好的價值。

RAGE受體可上調RAGE表達，從而起到模式識別受體(PRR)的作用[18]。sRAGE通過充當誘餌受體，結合RAGE配體，阻斷RAGE配體與膜結合的RAGE的相互作用，從而發(fā)揮保護性抗炎作用。sRAGE水平已被證明與疾病的嚴重程度有關。研究[19]表明：RAGE介導的核因子κB(NF-κB)活化可以導致神經炎癥、小膠質細胞激活、血腦屏障和神經元損傷。本研究結果顯示：CSF細菌培養(yǎng)陽性腦膜炎組患兒CSF 中sRAGE水平較非腦膜炎組升高，因此sRAGE水平可以在一定程度上反映患者疾病的嚴重程度。

本研究結果顯示，在單個標志物診斷曲線中，IL-23的ROC曲線下面積最大(AUC=0.977),IL-18次之(AUC=0.920),sRAGE最小(AUC=0.891)。IL-23、IL-18和sRAGE聯合檢測診斷細菌性腦膜炎的敏感度和特異度均為98.1%。因此IL-23、IL-18和sRAGE聯合檢測可以幫助臨床醫(yī)生對腦膜炎進行準確診斷并輔助選擇合適的治療方式。

綜上所述，腦脊液中IL-23、sRAGE和IL-18水平升高對于輔助診斷早產兒細菌性腦膜炎有重要價值。IL-23、sRAGE和IL-18水平可適用于協助臨床醫(yī)生決策何時停止使用抗生素,從而有助于在“假定的培養(yǎng)陰性腦膜炎”患者中減少抗生素的使用。但由于本研究樣本量有限，該結論未來也需在其他更大規(guī)模的研究中進行進一步驗證。