血清IFN-γ、YKL-40水平對(duì)經(jīng)皮腎鏡取石術(shù)后并發(fā)泌尿道感染的早期診斷價(jià)值

何偉,胥豐,王鐳播,岑壯頂

經(jīng)皮腎鏡取石術(shù)(percutaneous nephrolithotomy,PCNL)是當(dāng)前治療腎結(jié)石及輸尿管結(jié)石的首要方式[1]。然而PCNL術(shù)后容易引發(fā)泌尿道感染、肝腸損傷、出血等并發(fā)癥,如若不及時(shí)治療,可能會(huì)導(dǎo)致全身感染,甚至危及患者生命[2]。研究表明,干擾素γ(interferon-γ,IFN-γ)在不同感染類疾病發(fā)展中,既能參與感染過程,也能對(duì)感染發(fā)揮良好的抑制作用[3]。而甲殼質(zhì)酶蛋白-40(chitinase like protein-40,YKL-40)是由免疫活性細(xì)胞產(chǎn)生的一種幾丁質(zhì)酶樣糖蛋白,主要作用是參與機(jī)體炎性反應(yīng)與細(xì)胞外基質(zhì)重構(gòu)等過程[4]。另有研究表明,在肥胖、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等疾病引發(fā)的慢性炎性反應(yīng)過程中,YKL-40與促炎因子IL-6、IL-1、IFN-γ水平的升高密切相關(guān)[5]。現(xiàn)通過分析PCNL術(shù)后患者血清IFN-γ、YKL-40水平及其對(duì)PCNL術(shù)后并發(fā)泌尿道感染的診斷價(jià)值,以期為臨床預(yù)防和治療PCNL術(shù)后并發(fā)泌尿道感染提供理論依據(jù),報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2018年5月—2023年5月北京積水潭醫(yī)院貴州醫(yī)院外科行PCNL術(shù)患者108例作為研究對(duì)象。根據(jù)患者術(shù)后24 h內(nèi)是否發(fā)生尿道感染分為感染組(n=41)與未感染組(n=67)。2組患者性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)、高血壓史比例、尿道感染史比例、結(jié)石面積、結(jié)石數(shù)量比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),而感染組患者手術(shù)時(shí)間、糖尿病史比例、腎功能不全比例高于未感染組(P<0.05),見表1。本研究已經(jīng)獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(18-041),患者或家屬知情同意并簽署知情同意書。

表1 未感染組、感染組PCNL術(shù)后患者臨床資料比較Tab.1 Comparison of clinical data between uninfected and infected PCNL postoperative patients

1.2 病例選擇標(biāo)準(zhǔn) (1)納入標(biāo)準(zhǔn):①患者經(jīng)臨床確診腎結(jié)石,符合《臨床實(shí)用腎臟外科學(xué)》中腎結(jié)石診斷標(biāo)準(zhǔn)[6];②患者年齡≥18歲,均行PCNL治療;③術(shù)前無其他原發(fā)性感染;④患者臨床資料完整。(2)排除標(biāo)準(zhǔn):①妊娠或哺乳期女性;②有多囊腎等先天性腎臟畸形者;③合并惡性腫瘤、甲狀腺功能異常者;④凝血功能異常等血液疾病者;⑤酗酒、藥物濫用者。

1.3 觀測(cè)指標(biāo)與方法

1.3.1 樣本采集:患者入院翌日晨采集空腹肘靜脈血2 ml,室溫靜置4 h,離心收集上清,轉(zhuǎn)至-20℃保存待測(cè)。

1.3.2 血清IFN-γ、YKL-40水平檢測(cè):上述血清采用酶聯(lián)免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)檢測(cè)試劑盒(上海賽默飛世爾有限公司)測(cè)定血清IFN-γ、YKL-40水平。

1.3.3 泌尿道感染指標(biāo)檢測(cè):取上述血清樣本,采用BC-7500血細(xì)胞分析儀及BS-280全自動(dòng)生化分析儀(深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司)分別檢測(cè)血清白細(xì)胞計(jì)數(shù)(white blood cell,WBC)和血清C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP)水平,S600電化學(xué)發(fā)光免疫分析儀(上海騰泉生物科技有限公司)檢測(cè)血清降鈣素原(procalcitonin,PCT)水平,ELISA檢測(cè)試劑盒測(cè)定血清白介素6(interleukin-6,IL-6)、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α,TNF-α)水平。

2 結(jié) 果

2.1 2組PCNL術(shù)后患者血清IFN-γ、YKL-40水平比較 與未感染組比較,感染組患者血清IFN-γ、YKL-40水平均明顯升高(P<0.01),見表2。

表2 未感染組、感染組PCNL術(shù)后患者血清IFN-γ、YKL-40水平比較Tab.2 Comparison of Serum IFN- γ and YKL-40 levels in PCNL postoperative patients in the uninfected and infected groups

2.2 2組PCNL術(shù)后患者血清泌尿道感染指標(biāo)水平比較 與未感染組比較,感染組血清WBC及CRP、PCT、IL-6、TNF-α水平均明顯升高(P<0.01),見表3。

表3 未感染組、感染組PCNL術(shù)后患者血清泌尿道感染指標(biāo)水平比較Tab.3 Comparison of serum urinary tract infection index levels between uninfected and infected PCNL postoperative patients

2.3 PCNL術(shù)后并發(fā)泌尿道感染患者血清IFN-γ、YKL-40水平與泌尿道感染指標(biāo)相關(guān)性分析 Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示,PCNL術(shù)后并發(fā)泌尿道感染患者血清IFN-γ水平與WBC及CRP、PCT、IL-6、TNF-α水平均呈正相關(guān)(P<0.05或0.01),YKL-40水平與WBC及CRP、PCT、IL-6、TNF-α水平均呈正相關(guān)(P<0.05或0.01),見表4。

表4 PCNL術(shù)后并發(fā)泌尿道感染患者血清IFN-γ、YKL-40水平與泌尿道感染指標(biāo)的相關(guān)性Tab.4 The correlation between Serum IFN- γ and YKL-40 levels in patients with concurrent urinary tract infections after PCNL surgery and urinary tract infection indicators

2.4 Logistic回歸分析血清IFN-γ、YKL-40水平對(duì)PCNL術(shù)后并發(fā)泌尿道感染的影響 以PCNL術(shù)后是否發(fā)生泌尿道感染為因變量(否=0,是=1),以血清IFN-γ、YKL-40水平(實(shí)測(cè)值)為自變量,進(jìn)行Logistic回歸分析。結(jié)果顯示,血清IFN-γ和YKL-40水平升高是影響PCNL術(shù)后并發(fā)泌尿道感染的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.01),見表5。

表5 Logistic回歸分析血清IFN-γ、YKL-40水平對(duì)PCNL術(shù)后并發(fā)泌尿道感染的影響因素Tab.5 Logistic regression analysis of serum IFN- γ and YKL-40 levels of postoperative urinary tract infection in PCNL patients

2.5 血清IFN-γ、YKL-40水平對(duì)PCNL術(shù)后并發(fā)泌尿道感染診斷價(jià)值分析 繪制血清IFN-γ、YKL-40水平對(duì)PCNL術(shù)后并發(fā)泌尿道感染診斷價(jià)值的ROC曲線,并計(jì)算曲線下面積(area under curve,AUC),結(jié)果顯示,IFN-γ、YKL-40表達(dá)水平及二者聯(lián)合診斷PCNL術(shù)后并發(fā)泌尿道感染的AUC分別為0.788、0.782、0.877,且二者聯(lián)合優(yōu)于各自單獨(dú)診斷(Z/P=2.114/0.035、2.747/0.006),見表6和圖1。

圖1 血清IFN-γ、YKL-40及二者聯(lián)合診斷PCNL術(shù)后并發(fā)泌尿道感染的ROC曲線Fig.1 ROC curve for diagnosing postoperative urinary tract infections in PCNL with YKL-40 and Serum IFN-γ and their combination

表6 血清IFN-γ、YKL-40對(duì)PCNL術(shù)后并發(fā)泌尿道感染的診斷價(jià)值Tab.6 Diagnostic value of Serum IFN- γand YKL-40 for postoperative complications of urinary tract infections in PCNL surgery

3 討 論

PCNL主要是通過在患者腰部切口建立取石通道,并利用激光或超聲波等設(shè)備對(duì)結(jié)石進(jìn)行破碎,具有損傷小、取石徹底、恢復(fù)快等優(yōu)點(diǎn)[7]。PCNL自應(yīng)用以來,由于其對(duì)結(jié)石清除效果好,且其成本和治療費(fèi)用較低,目前仍是治療腎結(jié)石的主要方式,但PCNL術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率較高,其中,泌尿道感染嚴(yán)重會(huì)進(jìn)展為尿源性膿毒血癥,引起機(jī)體器官繼發(fā)性衰竭,病死率高達(dá)20%～40%[8-9]。近年來,隨著醫(yī)學(xué)的快速發(fā)展,PCNL技術(shù)也在不斷提升,其中微通道PCNL、超微通道PCNL(UMP/SMP)是當(dāng)前的研究熱點(diǎn),其能有效減少PCNL術(shù)后相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生,然而由于通道減小,手術(shù)視野不佳,導(dǎo)致術(shù)中易出現(xiàn)并發(fā)癥,結(jié)石清除率明顯降低,且UMP與SMP治療費(fèi)用高,目前在臨床上無法普及[10]。因此,尋找準(zhǔn)確、高效的血清診斷標(biāo)志物,對(duì)PCNL術(shù)后并發(fā)泌尿道感染早期診斷具有重要意義。

IFN-γ是T淋巴細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞產(chǎn)生的一種細(xì)胞活性因子,而IFN-γ受體由2條跨膜鏈IFN-γR1和IFN-γR2組成,IFN-γ被分泌后會(huì)與受體結(jié)合并相互作用,通過激活巨噬細(xì)胞并誘導(dǎo)細(xì)胞上主要組織相容性復(fù)合體分子表達(dá)上調(diào),從而在機(jī)體炎性反應(yīng)和免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮著重要作用[11-13]。研究表明,腎結(jié)石患者行PCNL術(shù)后,大量細(xì)菌和內(nèi)毒素會(huì)通過腎盂進(jìn)入尿道,引發(fā)泌尿道感染。而機(jī)體接收到細(xì)菌入侵的信號(hào)時(shí),會(huì)立即產(chǎn)生大量免疫因子進(jìn)行抵御[14]。而IFN-γ與各種感染的易感性密切相關(guān),當(dāng)機(jī)體免疫系統(tǒng)紊亂或遭受感染時(shí),NK細(xì)胞會(huì)大量分泌IFN-γ,進(jìn)而通過信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)作用觸發(fā)宿主對(duì)微生物感染死亡先天防御,導(dǎo)致在此過程中,IFN-γ水平明顯升高[15]。本研究中,與未感染組比較,感染組患者血清中IFN-γ水平明顯升高,提示IFN-γ可能參與了促進(jìn)PCNL術(shù)后泌尿道感染過程。

YKL-40來源于中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞等多種細(xì)胞,具有促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)增殖、促進(jìn)血管生成、調(diào)節(jié)基質(zhì)重建、參與炎性反應(yīng)等作用。研究認(rèn)為,許多疾病的發(fā)生與YKL-40水平升高有關(guān),其中,在炎性反應(yīng)過程中,YKL-40主要通過介導(dǎo)TGF-β、JNK、MAPK等信號(hào)傳導(dǎo)通路,調(diào)節(jié)一些細(xì)胞炎性因子如IL-13、IL-4、IFN-γ促進(jìn)炎性反應(yīng)的發(fā)生[16]。Jung等[17]研究發(fā)現(xiàn),在人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞中,YKL-40能通過抑制脂多糖水平誘導(dǎo)動(dòng)脈粥樣硬化,并進(jìn)一步在小鼠實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),當(dāng)敲除YKL-40基因后,可以明顯抑制小鼠主動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展,并降低一些炎性標(biāo)志物水平。另有大量研究報(bào)道,在阿爾茨海默病、脊髓炎、多發(fā)性硬化等神經(jīng)類疾病患者體內(nèi),YKL-40水平均有不同程度的提高[18-19]。此外,YKL-40在炎性反應(yīng)性皮膚病如銀屑病的發(fā)生發(fā)展中也發(fā)揮著關(guān)鍵作用,被認(rèn)為是診斷銀屑病關(guān)節(jié)炎的生物標(biāo)志物,并且還有研究認(rèn)為YKL-40的作用機(jī)制與其調(diào)節(jié)IFN因子密切相關(guān)[20]。以上研究表明,YKL-40在多種與炎性反應(yīng)有關(guān)的疾病發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。本研究結(jié)果顯示,感染組患者血清YKL-40水平明顯高于未感染組,PCNL術(shù)后并發(fā)泌尿道感染過程與機(jī)體自身免疫調(diào)節(jié)息息相關(guān),因此推測(cè)YKL-40水平與PCNL術(shù)后并發(fā)泌尿道感染有一定關(guān)系。

WBC是人體的重要防御細(xì)胞,對(duì)病原微生物具有吞噬作用,因而其水平與感染程度為正相關(guān)關(guān)系;CRP在機(jī)體受到損傷或發(fā)生感染時(shí)會(huì)被合成,進(jìn)而促進(jìn)吞噬細(xì)胞吞噬細(xì)菌及溶酶體酶分泌,達(dá)到抗炎作用;PCT與細(xì)菌感染有關(guān),在正常情況下,其血清含量較低,而當(dāng)機(jī)體感染病菌時(shí),其含量會(huì)明顯升高;而IL-6和TNF-α是由炎性細(xì)胞產(chǎn)生的促炎細(xì)胞因子,參與多種炎性反應(yīng)與血管組織損傷過程[21-22]。此外,本研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn),PCNL術(shù)后并發(fā)泌尿道感染患者血清IFN-γ、YKL-40水平與泌尿道感染相關(guān)指標(biāo)包括WBC及CRP、PCT、IL-6、TNF-α水平均呈正相關(guān),進(jìn)一步說明參與IFN-γ、YKL-40與PCNL術(shù)后并發(fā)泌尿道感染過程密切相關(guān),且Logistic回歸分析結(jié)果顯示,IFN-γ、YKL-40升高是影響PCNL術(shù)后并發(fā)泌尿道感染的獨(dú)立危險(xiǎn)因素;ROC曲線分析結(jié)果顯示,血清IFN-γ、YKL-40水平對(duì)PCNL術(shù)后并發(fā)泌尿道感染的診斷價(jià)值較高,二者聯(lián)合診斷的AUC為0.877,敏感度也優(yōu)于各自單獨(dú)診斷。以上結(jié)果說明聯(lián)合檢測(cè)血清IFN-γ、YKL-40水平對(duì)PCNL術(shù)后并發(fā)泌尿道感染的診斷價(jià)值較高。

綜上所述,PCNL術(shù)后并發(fā)泌尿道感染患者血清IFN-γ、YKL-40水平明顯升高,是PCNL術(shù)后并發(fā)泌尿道感染的獨(dú)立影響因素,檢測(cè)術(shù)后血清IFN-γ、YKL-40水平對(duì)PCNL術(shù)后并發(fā)泌尿道感染的診斷價(jià)值較高。后續(xù)將對(duì)其具體機(jī)制進(jìn)行深入研究。

利益沖突:所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明

何偉:設(shè)計(jì)研究方案、實(shí)施研究過程,分析試驗(yàn)數(shù)據(jù);胥豐:設(shè)計(jì)研究方案、文章撰寫;王鐳播:分析試驗(yàn)數(shù)據(jù),論文修改;岑壯頂:資料收集、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析