手足口病患兒血清FGF-21與GDF-15水平檢測(cè)的臨床診療應(yīng)用研究

朱 磊，徐妍妍，盛利平，溫娜娜，胡爽爽，錢 同

（徐州醫(yī)科大學(xué)附屬徐州兒童醫(yī)院 a.重癥醫(yī)學(xué)科；b.檢驗(yàn)科，江蘇徐州 221006）

手足口?。╤and,foot,and mouth disease，HFMD）是由腸道病毒感染引起的兒童常見傳染病，輕癥患兒預(yù)后良好，而重癥患兒可出現(xiàn)循環(huán)衰竭、肺水腫等嚴(yán)重并發(fā)癥，甚至導(dǎo)致患兒死亡[1]。因此尋找能早期診斷重癥HFMD的血清標(biāo)志物具有重要意義。線粒體功能障礙、炎癥反應(yīng)被證實(shí)參與了重癥HFMD的病理進(jìn)程[2-3]，而成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子21（fibroblast growth factor 21，F(xiàn)GF-21）和生長(zhǎng)分化因子15（growth differentiation factor 15，GDF-15）是診斷線粒體功能障礙的可靠標(biāo)志物[4-5]，也與炎癥反應(yīng)密切相關(guān)[6-7]。本研究通過檢測(cè)HFMD患兒血清FGF-21和GDF-15表達(dá)水平，探討其對(duì)重癥HFMD的診斷價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象 選取徐州醫(yī)科大學(xué)附屬徐州兒童醫(yī)院2018年5月～2022年5月收治的80例HFMD患兒為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合《手足口病診療指南（2018年版）》[1]診斷標(biāo)準(zhǔn)；②患兒均為初發(fā)病例，既往無腦損傷相關(guān)疾病史；③患兒家長(zhǎng)知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：①患兒有癲癇、惡性腫瘤、先天性心臟病等基礎(chǔ)疾??；②肝腎功能嚴(yán)重受損；③并發(fā)呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)等其他系統(tǒng)感染。HFMD患兒根據(jù)病情分為重癥組和普通型組（每組各40例）。重癥組男性22例，女性18例，平均年齡2.7±0.9歲；普通型組男性25例，女性15例，平均年齡3.0±1.2歲。另選擇同期因腹股溝斜疝診治且無基礎(chǔ)疾病的30例患兒作為對(duì)照組，其中男性17例，女性13例，平均年齡3.2±1.2歲。三組兒童性別、年齡比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=0.501，F(xiàn)=1.886，P>0.05）。普通型組有8例患兒提前出院，未復(fù)查血清指標(biāo)。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（2021-05-08-H08）。

1.2 儀器與試劑 TDL-400C低速離心機(jī)（山東百歐醫(yī)療科技有限公司），F(xiàn)50多功能酶標(biāo)儀（瑞士Tecan）；FGF-21，GDF-15和白介素-6（interleukin-6，IL-6）試劑盒（武漢云克隆科技股份有限公司）。

1.3 方法 HFMD患兒治療前及治療7天后，所有研究對(duì)象均空腹采集靜脈血3 ml，室溫放置30min，3 000r/min離心15min，收集上層血清-80℃保存待檢。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)測(cè)定血清FGF-21，GDF-15及IL-6水平，具體操作嚴(yán)格按照試劑說明書進(jìn)行。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS19.0軟件進(jìn)行分析，計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，多組間差異用方差分析，兩組間比較用t檢驗(yàn)，治療前后比較用配對(duì)t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料組間比較用χ2檢驗(yàn)。符合正態(tài)分布的資料采用 Pearson 相關(guān)分析，非正態(tài)分布的資料采用 Spearman 相關(guān)分析。受試者工作特征（ROC）曲線分析FGF-21和GDF-15表達(dá)水平對(duì)HFMD的診斷價(jià)值。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 三組患兒血清FGF-21，GDF-15，IL-6水平的比較 見表1。對(duì)照組、普通型HFMD組和重癥HFMD組患兒血清FGF-21，GDF-15和IL-6水平依次升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=13.244,80.266,35.378,均P<0.01），治療前，重癥組血清FGF-21，GDF-15，IL-6水平高于普通型組和對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05）。普通型組HFMD組患兒血清FGF-21與對(duì)照組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.137）。GDF-15,IL-6比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05）。HFMD患兒經(jīng)治療后，血清GDF-15，F(xiàn)GF-21和IL-6水平均降低，重癥組（t=6.741，5.599，6.537）、普通型組（t=6.711，2.741，7.266），差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。治療后，重癥HFMD患兒血清GDF-15，F(xiàn)GF-21和IL-6水平仍高于普通型和對(duì)照組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.01），普通型HFMD組患兒血清FGF-21和IL-6水平基本恢復(fù)至正常水平（均P>0.05），而血清GDF-15仍高于正常水平（P<0.05）。

表1 各組血清FGF-21，GDF-15，IL-6水平（±s，pg/ml）

表1 各組血清FGF-21，GDF-15，IL-6水平（±s，pg/ml）

項(xiàng) 目重癥組普通型組對(duì)照組重癥組 vs 普通型組重癥組 vs 對(duì)照組普通型組 vs 對(duì)照組tPtPtP治療前 FGF-21101.96±25.1584.10±18.8577.51±17.123.5950.0004.585<0.011.5040.137 GDF-15702.95±123.38515.78±115.96337.33±121.076.9910.00012.368<0.016.252<0.01 IL-6176.73±74.01105.80±35.3381.43±16.535.4690.0007.855<0.014.397<0.01治療后 FGF-2190.72±18.4578.43±16.20-2.9610.0043.055<0.010.218>0.05 GDF-15564.00±152.43416.81±131.99 -4.3180.0006.708<0.012.466<0.05 IL-6142.43±57.7292.28±27.51-4.5160.0006.345<0.011.867>0.05

2.2 HFMD患兒血清FGF-21，GDF-15水平與IL-6水平的相關(guān)性分析 HFMD患兒血清FGF-21，GDF-15水平與IL-6水平呈正相關(guān)(r=0.428，0.779，均P<0.01)。

2.3 血清FGF-21，GDF-15對(duì)HFMD的診斷價(jià)值見圖1。ROC曲線分析顯示，血清FGF-21，GDF-15診斷HFMD的曲線下面積分別為0.607（95%CI：0.473～0.742），0.856（95%CI：0.769～0.943），最佳截?cái)嘀捣謩e為79.65pg/ml，394.5pg/ml，敏感度分別為62.50%，87.50%，特異度分別為60.00%，70.00%。

圖1 血清FGF-21，GDF-15診斷HFMD的ROC曲線

2.4 血清FGF-21，GDF-15對(duì)診斷重癥HFMD的診斷價(jià)值 見圖2。ROC曲線分析顯示，血清FGF-21，GDF-15診斷重癥HFMD的曲線下面積分別為0.723（95%CI：0.611～0.835），0.868（95%CI：0.792～0.944），最佳截?cái)嘀捣謩e為81.60pg/ml，562.00pg/ml，敏感度分別為92.50%，87.50%，特異度分別為52.50%，72.50%。

圖2 血清FGF-21，GDF-15診斷重癥HFMD的ROC曲線

2.5 血清FGF-21和GDF-15聯(lián)合檢測(cè)對(duì)重癥HFMD的診斷價(jià)值 見表2。根據(jù)血清FGF-21，GDF-15的最佳截?cái)嘀?，?jì)算其對(duì)重癥HFMD 的診斷價(jià)值，發(fā)現(xiàn)兩項(xiàng)指標(biāo)串聯(lián)（AUC:0.875,95%CI:0.791～0.959)使用價(jià)值最高。

表2 血清FGF-21，GDF-15單獨(dú)和聯(lián)合檢測(cè)對(duì)重癥HFMD的診斷價(jià)值（%）

3 討論

HFMD是兒科常見的傳染性疾病，普通型患兒可僅表現(xiàn)為手、足及口腔等部位皮疹，預(yù)后良好；重癥患兒并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損，表現(xiàn)為發(fā)熱、精神差、嗜睡、易驚等，部分病例因神經(jīng)系統(tǒng)受累導(dǎo)致血管舒縮功能紊亂和炎癥介質(zhì)大量釋放引起心肺功能衰竭，嚴(yán)重威脅患兒的生命健康[1]。早期識(shí)別重癥病例是改善HFMD患兒預(yù)后的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是臨床診療中關(guān)注的焦點(diǎn)。目前仍缺乏特異的生物學(xué)指標(biāo)，尋找能及時(shí)準(zhǔn)確地診斷重癥HFMD的標(biāo)志物具有重要的臨床意義。

FGF-21是一種主要由肝臟、血管內(nèi)皮細(xì)胞分泌的代謝性因子，屬于成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子家族中的一員[8]。GDF-15是轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β超家族成員之一，既往多用于心血管疾病的診斷及預(yù)后評(píng)估[9]。近期的研究提示，F(xiàn)GF-21和GDF-15是由線粒體應(yīng)激誘導(dǎo)產(chǎn)生的[10]，是診斷線粒體功能障礙的可靠標(biāo)志物[4-5,11]，且在調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)、細(xì)胞凋亡等過程中發(fā)揮重要作用[12-14]。IL-6屬于多效性炎癥因子，是衡量機(jī)體炎癥反應(yīng)水平的可靠標(biāo)志物[15-16]，與重癥HFMD的病理進(jìn)程密切相關(guān)，是臨床診斷重癥HFMD的有效標(biāo)志物[17-18]。KANG等[12]研究提示，F(xiàn)GF-21可抑制衰老和糖尿病小鼠大腦中核因子-κB和IL-6的表達(dá)，減輕神經(jīng)炎癥反應(yīng)。TAVENIER等[19]研究提示，老年患者血清GDF-15水平升高和IL-6高水平表達(dá)密切相關(guān)，是疾病預(yù)后不良的危險(xiǎn)因素之一。目前FGF-21，GDF-15作為診斷標(biāo)志物已廣泛應(yīng)用于多種疾病[4,20]，然而其在HFMD中的臨床價(jià)值尚不清楚。諸多研究證實(shí)，線粒體功能障礙、炎癥反應(yīng)參與了重癥HFMD的病理進(jìn)程[2-3,21]，推測(cè)血清FGF-21，GDF-15是診斷重癥HFMD的潛在標(biāo)志物。

本研究發(fā)現(xiàn)，重癥HFMD組血清FGF-21，GDF-15水平高于普通型組和對(duì)照組，而且治療后重癥和普通型HFMD患兒血清FGF-21，GDF-15水平均降低，提示FGF-21，GDF-15水平與HFMD病情輕重及預(yù)后有關(guān)。相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，HFMD患兒血清FGF-21，GDF-15水平與IL-6水平呈正相關(guān)，進(jìn)一步說明FGF-21，GDF-15在HFMD的病情進(jìn)展中發(fā)揮著重要作用。應(yīng)用ROC曲線分析發(fā)現(xiàn)，血清FGF-21≥79.65pg/ml時(shí)診斷普通型HFMD的特異度、敏感度均偏低，臨床應(yīng)用價(jià)值不高；而GDF-15≥394.5pg/ml時(shí)診斷普通型HFMD具有較高的特異度及敏感度，具有一定的臨床價(jià)值。然而由于普通型HFMD根據(jù)病史和癥狀、體征即可作出臨床診斷，且不需特殊治療，預(yù)后良好，其相關(guān)診斷標(biāo)志物的臨床應(yīng)用價(jià)值不高。如何早期識(shí)別重癥HFMD才是臨床診療中關(guān)注的重點(diǎn)。ROC曲線分析發(fā)現(xiàn)，血清FGF-21≥81.60pg/ml時(shí)診斷重癥HFMD敏感度高，但特異度較低，容易誤診；血清GDF-15≥562.00pg/ml時(shí)診療重癥HFMD敏感度和特異度均較高，而兩項(xiàng)指標(biāo)串聯(lián)使用進(jìn)一步提高了準(zhǔn)確度，且敏感度和特異度也較高，具有較好的臨床應(yīng)用價(jià)值。

綜上所述，重癥HFMD患兒血清FGF-21和GDF-15水平升高，可能與線粒體功能障礙、炎癥反應(yīng)相關(guān)；檢測(cè)FGF-21和GDF-15水平有助于重癥HFMD的診斷及預(yù)后評(píng)估，兩者串聯(lián)檢測(cè)準(zhǔn)確度更高。然而，由于本研究納入受試對(duì)象有限，有待多中心的臨床試驗(yàn)進(jìn)一步研究?jī)烧叩呐R床價(jià)值。