兒童難治性肺炎支原體肺炎血清和肺泡灌洗液中CARDS TX、TNF-α、SAA的表達水平及意義

馬瑩瑩,彭韶,儲衛(wèi)紅,張曼,高藝偉

(鄭州大學第一附屬醫(yī)院 小兒內科,河南 鄭州 450052)

近年來兒童肺炎支原體肺炎(Mycoplasmapneumoniaepneumonia,MPP)的發(fā)病率有明顯增高趨勢,發(fā)病率占社區(qū)獲得性肺炎的10%～30%[1]。目前認為該病系自限性疾病,隨著難治性肺炎支原體肺炎(refractoryMycoplasmapneumoniaepneumonia,RMPP)病例報道越來越多,并發(fā)癥也越來越復雜多樣,可以預測RMPP發(fā)生和發(fā)展的生物學指標更是吸引廣大學者的關注。RMPP是指大環(huán)內酯類抗生素正規(guī)治療7 d及以上仍持續(xù)發(fā)熱,臨床征象加重,出現(xiàn)肺外并發(fā)癥,病程延長并伴隨影像學征象進展。伴隨著檢驗技術不斷進步,積極探討靈敏度高、特異度高的血清指標,為臨床提供早期預警,引起臨床醫(yī)生高度重視。社區(qū)獲得性呼吸窘迫綜合征毒素(community acquired respiratory distress syndrome toxins,CARDS TX)作為肺炎支原體(Mycoplasmapneumoniae,MP)的重要致病毒素蛋白,在MP感染發(fā)病機制中發(fā)揮不可忽視的作用。CARDS TX是由MPMPN3編碼表達,相對分子質量為68 000,由591個氨基酸組成,具有功能上可分離的N-末端和C-末端結構域。N端是主要功能結構域,C端主要介導毒素與靶細胞的識別、結合以及進入過程。有研究表明,CARDS TX表達與兒童MPP進展至RMPP風險相關[2]。腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)主要由單核細胞和巨噬細胞產生,是先天免疫反應中最重要的促炎細胞因子之一。作為機體較為重要的內源性炎癥因子,失調的TNF-α可觸發(fā)細胞因子釋放綜合征,且有研究證實其參與嚴重肺炎相關的肺損傷[3]。健康患兒體內血清淀粉樣蛋白A(serum amyloid A,SAA)水平極低,當受到支原體、細菌等病原體侵襲后,肝細胞產生大量SAA。有研究證實對微弱炎癥刺激來說,SAA的敏感性甚至要高于C反應蛋白,因此說明,對初期細菌性肺炎、病毒性肺炎患者來說,檢測SAA的意義重大,可為臨床早期診斷提供可靠依據[4]?；诖?本研究主要分析RMPP患兒血清和肺泡灌洗液中CARDS TX、TNF-α、SAA的表達水平,并分析其在RMPP預測中的價值。

1 對象與方法

1.1 研究對象

將2021年2月至2023年2月鄭州大學第一附屬醫(yī)院收治的接受支氣管鏡檢的132例MPP患兒作為研究對象,其中47例(35.60%)RMPP患兒作為Ⅰ組,另外85例(64.40%)MPP患兒作為本研究的Ⅱ組,同期在醫(yī)院門診體檢的80例健康兒童作為Ⅲ組。Ⅰ組:男26例,女21例,發(fā)病后1～5(2.13±0.45)d入院;年齡1～14(5.71±1.45)歲。Ⅱ組:男47例,女38例,發(fā)病后1～5(2.23±0.25)d入院;年齡1～14(5.31±1.65)歲。Ⅲ組:男42例,女38例;年齡1～14(5.61±1.37)歲。支氣管鏡檢查及灌洗時間為發(fā)病后(11.51±0.42)d。兩組一般資料比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。本研究已通過醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準(批準文號:2023-KY-0166-002)。且患兒家屬及監(jiān)護人同意參與本研究。

1.2 納入與排除標準

納入標準:(1)Ⅰ組和Ⅱ組均符合《兒童肺炎支原體肺炎診治專家共識(2015年版)》中MPP的診斷標準[5];Ⅰ組RMPP是指大環(huán)內酯類抗生素正規(guī)治療7 d及以上仍持續(xù)發(fā)熱,臨床征象加重,出現(xiàn)肺外并發(fā)癥,病程延長并伴隨影像學征象進展;(2)經呼吸道病原RNA恒溫擴增實時熒光檢測技術及血清酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測所有患兒MP-IgM,結果為陽性[6];(3)所有研究對象臨床資料完整。排除標準:(1)存在其他病原體感染;(2)支氣管哮喘、免疫缺陷、先天性肺發(fā)育不良、先天性心臟病、既往肝腎疾病史、慢性咳喘、反復呼吸道感染病史等先天性疾病及慢性疾病;(3)病例資料不完整,開展本研究之前或開展本研究期間同期參與其他研究。

1.3 標本采集方法

(1)采集血清:入院后采集研究對象外周靜脈血,采集Ⅲ組研究對象體檢當日外周靜脈血,3 000 r·min-1離心處理10 min,收集上清液保存?zhèn)溆谩?2)收集肺泡灌洗液:收集之前,獲取研究對象的監(jiān)護人知情同意,首先用20 g·L-1的利多卡因對局部表面進行浸潤麻醉,再通過肌內注射阿托品,之后經鼻腔滴入呋麻滴劑再通過咪達唑侖進行鎮(zhèn)靜,選擇適當的纖維支氣管鏡,并通過適當的丁卡因膠漿涂抹鏡管,并插入相對應的管腔內開展支氣管肺泡灌洗,灌洗液主要為37 ℃的生理鹽水,體重不足20 kg,則灌洗量為1 mL·kg-1,如體重超過20 kg,灌洗總量為20 mL,在灌洗結束之后通過13.3～20.0 kPa負壓抽吸肺泡灌洗液,并分別裝在1.5 mL的離心管,3 000 r·min-1離心處理10 min,取上清液保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4 觀察指標

(1)3組血清CARDS TX、TNF-α、SAA水平;(2)Ⅰ組與Ⅱ組的肺泡灌洗液CARDS TX、TNF-α、SAA水平。

1.5 統(tǒng)計學方法

2 結果

2.1 血清CARDS TX、TNF-α、SAA水平

Ⅰ組的血清CARDS TX、TNF-α、SAA表達水平高于Ⅱ組和Ⅲ組,且Ⅱ組高于Ⅲ組(P<0.05)。見表1。

表1 3組血清CARDS TX、TNF-α、SAA水平比較

2.2 肺泡灌洗液CARDS TX、TNF-α、SAA水平

Ⅰ組的肺泡灌洗液CARDS TX、TNF-α、SAA表達水平高于Ⅱ組(P<0.05)。見表2。

表2 Ⅰ組和Ⅱ組患兒肺泡灌洗液CARDS TX、TNF-α、SAA水平比較

2.3 繪制ROC曲線

CARDS TX預測MPP患兒發(fā)展為RMPP的AUC為0.705(P=0.037),TNF-α的AUC為0.711(P=0.037),SAA的AUC為0.735(P=0.036)。

3 討論

本文研究RMPP患兒外周血和肺泡灌洗液中CARDS TX、TNF-α、SAA的表達水平和預測價值。Su等[7]研究認為CARDS TX在RMPP中的致病機制主要包含以下幾個方面。(1)促進炎癥反應及中性粒細胞浸潤引起肺損傷,Hardy等[8]通過動物模型發(fā)現(xiàn)暴露于CARDS TX的小鼠和狒狒肺部促炎細胞因子的表達水平升高,且與CARDS TX的鼻滴劑量相關。 (2)激活NLRP3炎癥小體通路:CARDS TX可與NLRP3炎癥復合體結合,通過ART活性的轉譯后修飾作用將NLRP3炎癥復合體活化,釋放IL-1β,從而激發(fā)并擴大炎癥反應,并決定炎癥反應的嚴重程度[9]。(3)致細胞空泡化作用:C-末端區(qū)域以類似毒素的方式誘導細胞內空泡化,可導致纖毛運動減退和呼吸道上皮細胞完整性喪失,引起細胞死亡[10]。(4)影響纖毛功能,但機制不明。有研究指出CARDS TX的濃度與MPP疾病的嚴重程度密切相關[11]。Li等[2]發(fā)現(xiàn)有黏液栓形成的MPP患兒肺泡灌洗液中CARDS TX的表達水平高于無黏液栓形成的MPP患兒。本研究中MPP組(Ⅰ組和Ⅱ組)CARDS TX的表達水平均高于正常對照組,且Ⅰ組外周血及肺泡灌洗液中CARDS TX的表達水平均高于Ⅱ組,推測CARDS TX可能參與RMPP致病過程。此外,CARDS TX刺激Th-2細胞因子和趨化因子(CCL17和CCL22)的表達,導致氣道變態(tài)反應和高反應性[12]。有研究認為在MP感染控制一段時間后,CARDS TX仍具有激發(fā)氣道過敏性炎癥的功能[13]。越來越多研究證實CARDS TX與MPP、哮喘等變態(tài)反應性疾病相關,更有學者認為其可作為MP新的治療靶點,故CARDS TX與MPP肺內外并發(fā)癥及MP感染合并哮喘患兒的關系值得進一步探究。

TNF-α高表達可促進大量細胞因子和趨化因子產生,加重炎癥反應。有研究構建動物模型將重組CARDS TX引入小鼠氣道觀察到CARDS TX以劑量依賴性方式增加RAW264.7巨噬細胞分泌的TNF-α水平,認為TNF-α的高表達可能是由CARDS TX誘導的[2]。本研究中TNF-α與CARDS TX表達水平相平行,可能與之有關。有研究顯示,在大葉性肺炎和支氣管肺炎中,血清TNF-α水平與全身炎癥反應的嚴重程度成正比,并可準確預測重癥肺炎的發(fā)生發(fā)展[14]。本研究中TNF-α與CARDS TX表達水平相平行,且Ⅰ組外周血及肺泡灌洗液TNF-α水平均高于Ⅱ組,AUC較CARDS TX高,推測其預測價值更高,更值得進一步探討。

SAA廣泛應用在感染性疾病、炎癥、腫瘤和外傷的診斷當中,對于急性感染,特別是細菌和病毒感染,SAA在疾病早期階段均顯著升高,可在24 h內升高1 000倍,顯示出較高的敏感性[15]。有研究提出SAA是預測新型冠狀病毒感染預后的獨立因素,可作為新型冠狀病毒感染嚴重程度和預后判斷的生物標志物[16]。Liu等[17]指出SAA升高可作為預測新型冠狀病毒感染嚴重程度的獨立變量。研究表明,SAA不僅通過肝產生,肺成纖維細胞也可產生[18]。肺部纖維化基礎和低氧等刺激可促進特發(fā)性肺纖維化患者產生大量的SAA,推測SAA或許可替代傳統(tǒng)的肺功能用于判斷患者病情嚴重程度及其治療效果。李磊等[19]研究發(fā)現(xiàn)SAA水平與小兒重癥肺炎的炎癥反應、預后轉歸密切相關。本研究結果顯示Ⅰ組和Ⅱ組SAA表達水平高于正常對照組,Ⅰ組外周血及肺泡灌洗液中表達水平高于Ⅱ組,推測SAA可能參與RMPP致病過程。同時有研究指出SAA可通過降低巨噬細胞與T淋巴細胞水平減輕組織器官炎癥損傷[20]。本研究中Ⅰ組SAA表達水平最高,推測可能原因為MP感染后SAA迅速進入血液,也不排除機體通過SAA高表達啟動自我保護機制。本研究結果顯示SAA預測RMPP的AUC最高,其敏感性較高,更有潛力成為預測RMPP的生物標志物。

4 結論

CARDS TX、TNF-α、SAA均參與RMPP的致病發(fā)展,其中SAA更有可能成為預測RMPP的生物標志物,臨床應密切監(jiān)測其水平變化,并采取針對性治療方案,以預防RMPP發(fā)生,避免不良預后。