西維來司他鈉在肺結核合并呼吸衰竭患者中的保護作用研究

潘曉鴻 徐節(jié)坤 潘 蕾 汪彩紅 黃曉慶 邱君克 嚴辰希 毛敏杰

肺結核后期出現(xiàn)呼吸衰竭時常合并細菌感染，機體適度的免疫反應是清除細菌的必要條件，但過度的炎癥反應勢必造成對機體的傷害。中性粒細胞彈性蛋白酶對革蘭氏陰性桿菌有殺傷作用，但在呼吸爆發(fā)、炎癥反應綜合征時對肺基底膜蛋白等有強烈的分解作用，導致肺損傷的發(fā)生[1]。中性粒細胞彈性蛋白酶抑制劑（西維來司他鈉）具有選擇性、競爭性的抑制中性粒細胞彈性蛋白酶（neutropil elastase，NE） 而不影響其他蛋白酶功能。新型冠狀病毒（COVID-19）流行期間，西維來司他鈉在我國快速上市用來治療COVID-19 導致的急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）[2]。但其在肺結核合并呼吸衰竭患者的臨床經(jīng)驗鮮少。本研究擬觀察西維來司他鈉在肺結核合并呼吸衰竭患者的肺保護作用和機制?，F(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究將2022 年5 月至2023 年5月因肺結核合并呼吸衰竭入住浙江大學醫(yī)學院附屬杭州市胸科醫(yī)院結核ICU 患者61 例，采用數(shù)字隨機法分為實驗組（西維來司他鈉組）31 例及對照組30例。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審核批準[批件號:2022研審第（59）號]，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 納入及排除標準 納入標準：（1）因肺結核合并呼吸衰竭，氧合指數(shù)＜300 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）；（2）2 周內(nèi)急性加重或起?。唬?）需給予氧療和/或機械通氣支持者。排除標準：（1）年齡＜18 歲；（2）孕產(chǎn)婦；（3）有西維來司他鈉使用禁忌者。

1.3 方 法 實驗組：根據(jù)患者病情給予臟器支持如呼吸衰竭患者給予機械通氣支持，必要時氣管插管；循環(huán)動力學監(jiān)測，及時抗感染，抗結核。常規(guī)治療上加用西維來司他鈉針4.8 mg/kg 化入生理鹽水250 mL 中，24 h 持續(xù)維持給藥，連用10 d。對照組：常規(guī)治療上給予生理鹽水250 mL 作為安慰劑24 h持續(xù)維持給藥，連用10 d。

1.4 觀察指標 （1）觀察兩組患者臨床療效及費用包括：機械通氣時間、入住ICU 時間、總住院費用、28 d死亡率、肺部損傷評分（Murray 評分）[3]、序貫器官衰竭評分（SOFA 評分）[4]、氧合指數(shù)（P/F）；（2）觀察兩組患者在入組時及第10 天的白細胞（WBC）計數(shù)、血小板（PLT）計數(shù)、降鈣素原（PCT）、肝腎功能變化；（3）檢測兩組患者在入組時及第10 天血液中白介素-6（IL-6）、IL-10、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）含量；（4）檢測兩組患者在入組時及第10 天肺泡灌洗液液中NE 含量。

1.5 觀察方法 （1）細胞因子臨床標本收集：收集空腹靜脈血2 mL 于ETDA 抗凝管中，以轉速3000 r/min、離心半徑10 cm 離心10 min，吸取上清立即儲存于-80°C 冰箱待測。（2）肺泡灌洗液收集：纖維支氣管鏡經(jīng)鼻或經(jīng)氣管插管進入，給予2%利多卡因1～2 mL 局部表面麻醉，選擇病變最顯著部位或進展最迅速部位作為目標肺段或亞段支氣管開口進行肺泡灌洗，注入生理鹽水20 mL，負壓25 mmHg“點吸”法回洗，回收率應＞30%，常規(guī)灌洗3 次。收集肺泡灌洗液20 mL，以轉速3000 r/min、離心半徑10 cm 離心10 min，吸取上清立即儲存于-80°C 冰箱待測。

1.6 統(tǒng)計學方法 應用統(tǒng)計軟件SPSS 26.0 進行分析。符合正態(tài)的計量資料采用均數(shù)±標準差（±s）來描述，應用獨立樣本及配對樣本t 檢驗；不符合正態(tài)的計量資料，應用Mann-Whiteny U 檢驗；對分類資料、構成比進行χ2檢驗，應用Kaplan-Meier 法描述生存曲線，以P＜0.05 認為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 兩組肺結核合并呼吸衰竭患者一般資料比較兩組患者的性別、年齡、入住時急性生理慢性病理評分-Ⅱ（APACHE-Ⅱ）比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），具有可比性，見表1。

表1 兩組肺結核合并呼吸衰竭患者一般資料比較

2.2 兩組肺結核合并呼吸衰竭患者臨床療效比較治療前，兩組患者Murry 評分、SOFA 評分、P/F、WBC、PLT、PCT、Cr、TBIL 比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。治療10 d 后，兩組患者治療后Murray 肺損傷評分、SOFA 評分、P/F、WBC、PCT 較治療前有改善, 差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），PLT、Cr 和TBIL水平無明顯變化（P＞0.05）；兩組間比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表2。

表2 兩組肺結核合并呼吸衰竭患者治療前后臨床評分、血細胞、肝腎功能比較（±s）

表2 兩組肺結核合并呼吸衰竭患者治療前后臨床評分、血細胞、肝腎功能比較（±s）

注：對照組予常規(guī)支持治療；實驗組在常規(guī)支持治療基礎上加用西維來司他鈉；Murray 評分為肺部損傷評分；SOFA 評分為序貫器官衰竭評分；P/F 為動脈氧分壓/氧濃度；WBC 為白細胞計數(shù)；PLT 為血小板計數(shù)；Cr 為肌酐；TBIL 為總膽紅素；與本組治療前比較，aP＜0.05

組別實驗組治療前治療后對照組治療前治療后例數(shù)31 Murray 評分（分）1.97±0.13 1.63±0.13a 30 2.02±0.09 1.76±0.63a SOFA 評分（分）7.03±0.58 6.32±0.65a 8.23±0.44 6.39±0.62a P/F（mmHg）WBC（×109/L）187.56±16.32 267.13±30.82a 8.12±0.81 9.24±1.17a 204.42±14.14 290.43±24.49a 13.53±4.42 9.02±0.85a PLT（×109/L）166.37±18.40 161.96±17.96 221.74±24.35 201.16±22.04 PCT（ng/mL）1.11±0.28 0.39±0.08a 2.08±0.82 0.88±0.47a Cr（μmol/L）TBIL（μmol/L）97.99±11.36 101.48±14.04 18.54±3.50 17.06±2.57 91.00±13.17 90.42±13.82 11.39±1.19 11.24±1.93

2.3 兩組肺結核合并呼吸衰竭患者治療后炎癥因子及肺泡灌洗中NE 含量變化比較 治療前，兩組IL-6、IL-10、TNF-α、NE 比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。治療10 d 后，兩組患者IL-6 較治療前下降，差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），實驗組肺泡灌洗液中NE 較治療下降，差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。兩組患者治療后IL-6、IL-10、TNF-α 比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；實驗組肺泡灌洗液中NE 較對照組降低更明顯，差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。見表3。

表3 兩組肺結核合并呼吸衰竭患者治療后炎癥因子變化比較（±s）

表3 兩組肺結核合并呼吸衰竭患者治療后炎癥因子變化比較（±s）

注：對照組予常規(guī)支持治療；實驗組在常規(guī)支持治療基礎上加用西維來司他鈉；IL-6 為白介素-6；IL-10 為白介素-10；TNF-α 為腫瘤壞死因子-α；NE 為中性粒細胞彈性蛋白酶；與本組治療前比較，aP＜0.05；與對照組治療后比較，bP＜0.05

組別實驗組治療前治療后對照組治療前治療后例數(shù)31 IL-6（pg/mL）IL-10（pg/mL）TNF-α（pg/mL）NE（μg/L）170.89±84.09 7.61±0.69a 8.02±1.63 7.98±0.99 2.58±0.54 2.11±0.52 3.38±0.15 2.93±0.13ab 30 158.19±11.82 7.98±0.76a 10.62±1.92 7.31±0.76 1.72±0.14 1.44±0.12 3.50±0.12 3.42±0.13

2.4 兩組肺結核合并呼吸衰竭患者治療后機械通氣時間、入住ICU 時間、住院費用、28 d 死亡率比較與對照組比較，實驗組的機械通氣時間及ICU 住院時間更短，差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；住院費用及28 d 死亡率比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表4 和圖1。

圖1 兩組肺結核合并呼吸衰竭患者28 d 生存率比較注:對照組予常規(guī)支持治療；實驗組在常規(guī)支持治療基礎上加用西維來司他鈉；Survival Functions 為生存函數(shù);Cum Survival為累計生存率

表4 兩組肺結核合并呼吸衰竭患者機械通氣時間、ICU 住院時間、住院費用及28 d 死亡率比較（±s）

表4 兩組肺結核合并呼吸衰竭患者機械通氣時間、ICU 住院時間、住院費用及28 d 死亡率比較（±s）

注：對照組予常規(guī)支持治療；實驗組在常規(guī)支持治療基礎上加用西維來司他鈉；與對照組比較，aP＜0.05

組別實驗組對照組例數(shù)31 30機械通氣時間（d）16.13±5.75a 21.39±3.24 ICU 住院時間（d）16.82±5.84a 22.71±3.26住院費用（元）138709.82±30975.43 125387.74±16909.05 28 d 死亡率（%）23.3 35.4

3 討 論

結核分枝桿菌（Mycobacterium tuberculosis，MTB）進入人體被識別后，主要依賴巨噬細胞和中性粒細胞的天然免疫吞噬作用和細胞因子的活化，釋放出眾多趨化因子，包括白細胞介素、生長調(diào)節(jié)致癌基因-α 等[5]。部分患者因免疫功能受損，結核病灶遷延不愈，氣道扭曲變形，甚至形成空洞[6]。另外感染MTB 患者常合并營養(yǎng)不良、低蛋白血癥及誤吸風險等因素，在呼吸衰竭階段，常合并細菌感染，以革蘭氏陰性桿菌和革蘭氏陽性球菌為主[7-8]。本研究中患者入組時的WBC 和IL-6 均高于正常，提示合并有細菌感染。致病菌的清除可通過中性粒細胞吞噬并殺滅的方式完成[9]。但中性粒細胞的大量聚集及其后釋放活性氧、髓化過氧化物酶，NE 等可導致組織損傷和MTB 慢性感染的免疫活化。NE 是中性粒細胞產(chǎn)生的重要細胞毒性分子，活化的NE 可降解多種組織蛋白，如粘連蛋白、膠原蛋白、蛋白多糖等細胞外基質(zhì)。Domon 等[10]研究表明，在小鼠氣管內(nèi)感染模型，NE 通過分解Toll 樣受體（TLR）和骨髓分化因子-2下調(diào)THP-1 衍生巨噬細胞中多種細胞因子的基因轉錄。因此，活化的NE 被認為是引起肺損傷的病理生理學改變的重要致病因子。本研究結果表明，肺結核合并呼吸衰竭患者的NE 水平有明顯增高，經(jīng)過綜合治療后其水平均有下降，提示NE 在肺結核肺損傷中起重要作用。

西維來司他鈉是近年來新研發(fā)的NE 抑制劑，在一系列因內(nèi)毒素血癥、再灌注損傷引起的肺損傷動物實驗和臨床研究中顯示了確切的療效。Mikumo等[11]發(fā)現(xiàn)，應用西維來司他鈉可改善吉非替尼誘導的小鼠急性肺炎預后，顯著降低其肺泡灌洗液中的蛋白質(zhì)水平、中性粒細胞計數(shù)、NE 活性。一項回顧性隊列研究中，西維來司他鈉可改善膿毒癥ARDS 患者的氧合，同時減少機械通氣時間、ICU 住院時間和醫(yī)療費用[12]。另外在日本的前期研究顯示，西維來司他鈉可減少因敗血癥或誤吸所致的肺炎中可改善機械通氣時間、氧合指數(shù)、ICU 住院時間，但未對相關炎癥因子進行對照研究[13]。在COVID-19 全球大流行期間，COVID-19 患者易發(fā)生ALI/ARDS 或伴有凝血功能障礙，使用西維來司他鈉抑制NE 改善肺泡上皮和血管內(nèi)皮的損傷以及逆轉中性粒細胞介導的血管通透性增加來減輕ALI 受到國內(nèi)外多個專家共識推薦[14-15]。本研究結果也表明，在肺結核合并呼吸衰竭患者中應用西維來司他鈉可縮短機械通氣時間和ICU 住院時間，而不增加整體醫(yī)療費用。在安全性方面，西維來司他鈉可能的并發(fā)癥有白細胞減少及肝功能損傷等，但本研究觀察中未見其不良反應，說明其安全性良好。

綜上所述，西維來司他鈉在肺結核合并呼吸衰竭患者中應用可以改善臨床指標，具有一定的臨床應用價值。但本研究入組人數(shù)較少，可能存在研究偏倚，尚無推薦該類患者使用西維來司他鈉的必要性，需要進行多中心/大樣本的進一步研究。