重癥肺炎支原體肺炎患兒血清IL-17A、S100A8、S100A9表達及在預(yù)后判斷中的意義*

彭海琳,王從貴,周天珍,胡茂娟,熊 偉

成都市青白江區(qū)婦幼保健院兒科,四川成都 610300

肺炎支原體肺炎(MPP)是兒童最常見的社區(qū)獲得性肺炎。重癥肺炎支原體肺炎(SMPP)患兒癥狀重,易發(fā)生肺外并發(fā)癥,可造成多器官功能衰竭,危及患兒生命[1]。尋找能夠評估SMPP病情嚴重程度和預(yù)后的血清分子標志物,對于SMPP的臨床診治具有重要意義。白細胞介素(IL)-17A是由活化的T細胞產(chǎn)生的促炎細胞因子,能誘導(dǎo)炎癥分子、趨化因子及抗菌肽的產(chǎn)生,在感染性疾病、炎癥和自身免疫性疾病中起關(guān)鍵作用[2-3]。研究表明,在新型冠狀病毒肺炎、難治性MPP患兒中均存在IL-17A水平升高,其通過促進免疫炎癥反應(yīng),加重肺組織結(jié)構(gòu)的損傷[4-5]。鈣結(jié)合蛋白S100A8及S100A9均屬于S100鈣結(jié)合蛋白家族成員,以鈣離子依賴的方式形成異源二聚體從而發(fā)揮作用[6]。研究表明,社區(qū)獲得性肺炎患者血清S100A8、S100A9水平升高,二者是潛在的社區(qū)獲得性肺炎診斷和預(yù)后的分子標志物[7]。目前,SMPP患兒血清IL-17A、S100A8、S100A9水平及在預(yù)后判斷中的意義尚不清楚。本研究通過檢測SMPP患兒血清IL-17A、S100A8、S100A9水平,探討上述指標與SMPP患兒病情嚴重程度和預(yù)后的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2019年3月至2021年3月本院診治的116例SMPP患兒為SMPP組。納入標準:(1)SMPP診斷符合《兒童肺炎支原體肺炎中西醫(yī)結(jié)合診治專家共識(2017年制定)》相關(guān)標準[8];(2)初次診治,入院前未接受任何治療;(3)年齡≤14歲;(4)臨床資料完整,患兒家屬已簽署知情同意書。排除標準:(1)合并支氣管哮喘,支氣管擴張及先天性肺發(fā)育不良等疾病;(2)合并其他感染性疾病;(3)合并自身免疫系統(tǒng)疾病;(4)其他病原體引起的肺部感染,如真菌性肺炎等。SMPP組中男58例,女58例;年齡9個月至14歲,平均(4.58±1.12)歲。選取同期于本院體檢的60例健康兒童兒為對照組,其中男32例,女28例;年齡8個月至14歲,平均(4.69±1.27)歲。SMPP組和對照組性別、年齡比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會審核通過(2018SYK26-037)。

1.2方法

1.2.1資料收集 收集所有SMPP患兒一般臨床資料,包括性別、年齡、發(fā)熱時間、體溫是否>39 ℃、肺受累面積是否≥2/3,合并系統(tǒng)損傷數(shù)量等。收集入院即刻實驗室檢查指標,包括降鈣素原(PCT,免疫熒光法),C反應(yīng)蛋白(CRP,化學(xué)發(fā)光法),血紅蛋白(Hb,比色法),血小板計數(shù)(PLT),白細胞計數(shù)(WBC)、紅細胞體積分布寬度(RDW)。

1.2.2血清IL-17A、S100A8、S100A9等指標水平檢測 留取SMPP患兒入院即刻靜脈血約3 mL,3 500 r/min離心10 min,取上層血清檢測。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測血清IL-17A、S100A8、S100A9、IL-6、腫瘤壞死因子α(TNF-α)水平。簡要步驟:將待測血清標本及梯度稀釋的標準品加至酶標孔中,4 ℃孵育過夜,洗滌液洗滌5遍,加入底物液,37 ℃孵育30 min,加入終止液終止反應(yīng)。應(yīng)用酶標儀檢測各孔吸光度值,根據(jù)標準品繪制標準曲線,計算標本濃度。人IL-17A ELISA試劑盒購自上海優(yōu)利科公司,貨號YLK-S0517。人S100A8 ELISA試劑盒購自上海賽培森生物公司,貨號SPS-10448。人S100A9 ELISA試劑盒購自上海研啟生物公司,貨號YQ-0205。IL-6、TNF-α ELISA試劑盒購自上海酶聯(lián)公司,貨號ml058097、ml077385。實驗步驟按照試劑盒說明書進行。

1.2.3病情評估和分組 根據(jù)SMPP患兒入院12 h以內(nèi)的呼吸、Hb、收縮壓、血鉀、肌酐等10項生理指標,進行小兒危重病例評分,范圍0～100分,分值越低,SMPP病情越重[9]。將SMPP組患兒分為非危重組(80分<評分≤100分,43例),危重組(70分<評分≤80分,40例),極危重組(評分≤70分,33例)。所有SMPP患兒均接受止咳、平喘、霧化及抗感染等治療,根據(jù)治療28 d后SMPP患兒的臨床癥狀及體征,胸片及血常規(guī)等指標對SMPP患兒預(yù)后進行評估,分為預(yù)后不良組34例和預(yù)后良好組82例。預(yù)后不良定義為臨床癥狀及體征、胸片及血常規(guī)等指標改善不明顯甚至加重。預(yù)后良好定義為臨床癥狀和體征、胸片及血常規(guī)等指標恢復(fù)至正常范圍。

2 結(jié) 果

2.1SMPP組和對照組血清IL-17A、S100A8、S100A9等指標水平比較 SMPP組血清IL-17A、S100A8、S100A9、PCT、CRP、IL-6、TNF-α水平明顯高于對照組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 SMPP組和對照組血清IL-17A、S100A8、S100A9等指標水平比較

2.2SMPP患兒血清IL-17A、S100A8、S100A9水平與PCT、CRP、IL-6、TNF-α的相關(guān)性分析 SMPP患兒血清IL-17A、S100A8、S100A9水平與PCT、CRP、IL-6、TNF-α均呈正相關(guān)(P<0.05),見表2。

表2 SMPP患兒血清IL-17A、S100A8、S100A9水平與PCT、CRP、IL-6、TNF-α的相關(guān)性分析

2.3不同病情嚴重程度SMPP患兒血清IL-17A、S100A8、S100A9水平比較 非危重組,危重組及極危重組血清IL-17A、S100A8、S100A9水平比較,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。極危重組血清IL-17A、S100A8、S100A9水平高于危重組及非危重組(P<0.05);危重組血清IL-17A、S100A8、S100A9水平高于非危重組(P<0.05)。見表3。

表3 不同病情嚴重程度SMPP患兒血清IL-17A、S100A8、S100A9水平比較

2.4影響SMPP患兒預(yù)后的因素 預(yù)后不良組體溫>39 ℃,≥2個系統(tǒng)損傷占比及血清PCT、IL-17A、S100A8、S100A9水平高于預(yù)后良好組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。預(yù)后不良組和預(yù)后良好組年齡、性別、發(fā)熱時間、肺受累面積≥2/3、CRP、PLT、Hb、WBC、RDW、IL-6、TNF-α水平比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表4。

表4 影響SMPP患兒預(yù)后的因素或n(%)]

2.5多因素Logistic回歸分析影響SMPP患兒預(yù)后不良的因素 以SMPP患兒治療28 d預(yù)后(不良=1,良好=0)為因變量,以血清IL-17A、S100A8、S100A9水平為自變量,行多因素Logistic回歸分析,結(jié)果顯示血清IL-17A、S100A8、S100A9水平升高是影響SMPP患兒預(yù)后不良的獨立危險因素。將體溫>39 ℃,≥2個系統(tǒng)損傷,血清PCT帶入模型2校正后,結(jié)果顯示血清IL-17A、S100A8、S100A9水平升高仍然是影響SMPP患兒預(yù)后不良的獨立危險因素。見表5。

表5 多因素Logistic回歸分析影響SMPP患兒預(yù)后不良的因素

2.6血清IL-17A、S100A8、S100A9對SMPP患兒預(yù)后不良的預(yù)測價值 ROC曲線結(jié)果顯示,血清IL-17A、S100A8、S100A9聯(lián)合預(yù)測SMPP患兒預(yù)后不良的曲線下面積(AUC)為0.895,高于血清IL-17A、S100A8、S100A9單獨檢測的AUC(0.833、0.764、0.810),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(Z=3.780、6.723、5.012,P=0.007,0.001,0.001)。3項指標聯(lián)合檢測的靈敏度和特異度分別為0.891、0.755。見表6。

表6 血清IL-17A、CXCL10、CXCL16單獨及聯(lián)合對SMPP患兒預(yù)后不良的預(yù)測價值

3 討 論

MPP在3～15歲兒童中較為常見,每3～7年發(fā)生一次區(qū)域性流行,其發(fā)病率有逐漸升高的趨勢[10]。隨著MPP發(fā)病率升高,SMPP患兒也明顯增多,其不僅累及肺部,還可引起心肌炎、腦炎等肺外組織器官病變,嚴重時可導(dǎo)致患兒呼吸衰竭甚至死亡。SMPP早期癥狀及體征不明顯,可造成治療延誤或過度治療,導(dǎo)致患兒預(yù)后不良[11]。深入研究SMPP疾病機制,尋找新的能夠評估SMPP病情嚴重程度及預(yù)后的血清標志物,對于SMPP的診治具有重要意義。

IL-17A是IL-17受體家族的一員,主要由Th17細胞分泌產(chǎn)生,其能夠通過激活核因子κB通路,誘導(dǎo)炎癥分子、趨化因子、抗菌肽和重塑蛋白的產(chǎn)生,在肺部感染性疾病,炎癥性疾病中均發(fā)揮重要作用[12]。本研究中SMPP患兒血清IL-17A水平升高,這與ZHAO等[4]在難治性MPP患兒血清中IL-17A水平升高的結(jié)果一致。SMPP患兒中血清IL-17A水平升高與促炎癥細胞因子水平升高有關(guān)。SCHINOCCA等[13]報道,IL-23、IL-12等促炎癥細胞因子能夠促進Th17細胞的分化,誘導(dǎo)產(chǎn)生大量IL-17A及TNF-α等細胞因子,加重機體炎癥反應(yīng)程度。IL-17A在肺部疾病的進展中也起著重要作用。本研究證實,SMPP患兒血清IL-17A水平與SMPP患兒病情嚴重程度有關(guān),SMPP患兒病情越嚴重,血清IL-17A水平越高。分析其原因,IL-17A的水平升高能夠招募并激活單核巨噬細胞,促進大量促炎細胞因子的釋放,加重機體炎癥反應(yīng)[3]。DING等[14]報道,在肺炎動物模型中,肺泡巨噬細胞分泌產(chǎn)生大量IL-17A,其可促進IL-6等促炎細胞因子的產(chǎn)生,加重肺部炎癥,誘導(dǎo)肺纖維化的發(fā)生。ZHOU等[15]報道,IL-17A水平與急性呼吸窘迫綜合征的嚴重程度相關(guān),在動物模型中阻斷IL-17A的表達可以抑制小鼠模型中的肺部炎癥并降低急性肺損傷的嚴重程度。在本研究中,血清IL-17A水平升高是影響SMPP患兒預(yù)后不良的獨立危險因素,其在預(yù)測SMPP患兒預(yù)后不良的AUC為0.833,表明檢測血清IL-17A水平有助于評估SMPP患兒預(yù)后。筆者分析,IL-17A水平升高能夠促進中性粒細胞活化,釋放彈力蛋白酶,降解細胞外基質(zhì)及肺組織間質(zhì),造成肺組織損傷,導(dǎo)致SMPP患兒預(yù)后不良[16]。此外,IL-17A能夠促進中性粒細胞分泌產(chǎn)生S100A8、S100A9,進而誘導(dǎo)肺泡基底上皮細胞A549的凋亡,參與兒童SMPP的疾病進展,導(dǎo)致SMPP患兒預(yù)后不良[16]。因此,血清IL-17A可能是一種新的SMPP預(yù)后相關(guān)生物標志物。

S100A8、S100A9基因均位于人類染色體1q21上,S100A8由93個氨基酸構(gòu)成,S100A9由113個氨基酸構(gòu)成,二者主要表達于中性粒細胞及單核細胞中。S100A8、S100A9蛋白均具有EF手形模體,該模體上有鈣離子結(jié)合位點,在結(jié)合鈣離子后蛋白構(gòu)象改變,暴露與靶蛋白的結(jié)合位點,在細菌感染、病毒感染等引起的炎癥性疾病中發(fā)揮重要的調(diào)控作用[17]。本研究中,SMPP患兒血清S100A8、S100A9水平升高,并與SMPP病情嚴重程度有關(guān),提示S100A8、S100A9水平升高參與促進SMPP疾病的發(fā)生發(fā)展。S100A8、S100A9水平升高的機制與SMPP發(fā)生時中性粒細胞及單核細胞的過度激活有關(guān)。研究表明,SMPP發(fā)生時大量促炎癥細胞因子如TNF-α、IL-17A等能夠激活中性粒細胞及單核細胞,導(dǎo)致S100A8、S100A9分泌水平升高[16-18]。此外,中性粒細胞內(nèi)S100A8、S100A9的磷酸化形式還能夠促進中性粒細胞分泌大量細胞因子如IL-1α、IL-1β、IL-6、TNF-α及趨化因子CCL2、CCL3等,促進免疫細胞在炎癥反應(yīng)部位的活化和聚集,加重肺組織炎癥反應(yīng),導(dǎo)致肺組織炎癥損傷[19]。這與本研究在SMPP患兒中觀察到的血清S100A8、S100A9水平與PCT、CRP、IL-6、TNF-α呈正相關(guān)的結(jié)果一致。本研究中,血清S100A8、S100A9水平升高是影響SMPP患兒預(yù)后不良的獨立危險因素,提示S100A8、S100A9與SMPP患兒預(yù)后有關(guān),是評估SMPP患兒預(yù)后不良的血清標志物。分析其原因,血清S100A8、S100A9水平升高能夠通過結(jié)合肺泡上皮細胞表面Toll樣受體4及G蛋白偶聯(lián)受體,上調(diào)細胞內(nèi)核因子κB,促進單核巨噬細胞吞噬作用,并導(dǎo)致大量活性氧產(chǎn)生,加重肺組織結(jié)構(gòu)的損傷[20]。此外,S100A8、S100A9能夠結(jié)合血小板表面的P-選擇素或磷脂酰絲氨酸,誘導(dǎo)血小板聚集,促進血小板中α顆粒分泌,導(dǎo)致血液高凝狀態(tài)及血管栓塞的發(fā)生,引起SMPP患兒預(yù)后不良[21]。因此,血清S100A8、S100A9水平升高與SMPP患兒病情嚴重程度有關(guān),是潛在的SMPP預(yù)后相關(guān)生物標志物。

本研究進一步分析發(fā)現(xiàn),血清IL-17A、S100A8、S100A9這3項指標聯(lián)合檢測對SMPP患兒預(yù)后不良診斷的AUC為0.895,診斷效果優(yōu)于IL-17A、S100A8、S100A9單獨檢測,提示3項指標聯(lián)合檢測對評估SMPP患兒預(yù)后具有較高的預(yù)測價值,其診斷的靈敏度和特異度分別為0.891、0.755。臨床醫(yī)生可根據(jù)該模型對SMPP患兒預(yù)后進行預(yù)測,對于預(yù)后不良的SMPP患兒予以早期診斷并采取積極的治療及監(jiān)測方案,以改善患兒預(yù)后。

綜上所述,SMPP患兒血清IL-17A、S100A8、S100A9水平升高,三者與SMPP患兒病情嚴重程度和炎癥相關(guān)指標有關(guān),是影響SMPP患兒預(yù)后不良的獨立危險因素。血清IL-17A、S100A8、S100A9聯(lián)合檢測對于評估SMPP患兒預(yù)后不良具有一定的預(yù)測價值,可為臨床醫(yī)生評估SMPP患兒的預(yù)后提供參考。但本研究也存在一定的不足之處,本研究僅納入住院患兒,未涵蓋門診患兒,在疾病代表性上有一定的缺憾,未來擬設(shè)計覆蓋門急診、多中心的臨床研究,進一步研究IL-17A、S100A8、S100A9在SMPP患兒預(yù)后及病情監(jiān)測評估上的臨床應(yīng)用價值。