IL-1β和IL-18對重癥肺炎的診斷意義

張素婷 許銀銀

[摘要]?目的?探討血清白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-1β和IL-18水平對肺炎嚴(yán)重程度的診斷價值。方法?回顧性選取2022年1月至12月于重慶醫(yī)科大學(xué)附屬永川醫(yī)院治療的肺炎患者200例，根據(jù)肺炎嚴(yán)重程度將其分為輕癥組（n=100）和重癥組（n=100），同時納入在本院體檢的健康人100名作為正常組；統(tǒng)計(jì)其一般臨床資料、血液學(xué)指標(biāo)、熱峰、咳嗽、啰音和并發(fā)癥等臨床癥狀發(fā)生情況。對輕癥組和重癥組患者進(jìn)行傾向性評分匹配，采用受試者操作特征曲線（receiver?operating?characteristic?curve，ROC曲線）計(jì)算匹配前后IL-1β、IL-18診斷重癥肺炎的效能。結(jié)果?三組受試者的IL-1β、IL-18水平差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），且重癥組>輕癥組>正常組。匹配前IL-1β、IL-18診斷重癥肺炎的截?cái)嘀捣謩e為12.169pg/ml、194.535pg/ml；IL-1β診斷重癥肺炎的診斷效能高于IL-18（0.490?vs.?0.380）。匹配后IL-1β、IL-18診斷重癥肺炎的截?cái)嘀捣謩e為10.542pg/ml、191.372pg/ml。IL-1β診斷重癥肺炎的診斷效能高于IL-18（0.493?vs.?0.360）。結(jié)論?IL-1β和IL-18隨著肺炎嚴(yán)重程度而升高，對重癥肺炎具有較高的診斷價值。

[關(guān)鍵詞]?肺炎；白細(xì)胞介素-1β；白細(xì)胞介素-18；診斷效能

[中圖分類號]?R446.5??????[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]?A??????[DOI]?10.3969/j.issn.1673-9701.2024.13.010

The?diagnostic?significance?of?IL-1β?and?IL-18?in?severe?pneumonia

ZHANG?Suting，?XU?Yinyin

Department?of?Clinical?Laboratory，?the?Affiliated?Yongchuan?Hospital?of?Chongqing?Medical?University，?Chongqing?402160，?China

[Abstract]?Objective?To?explore?the?diagnostic?value?of?serum?interleukin?（IL）?-1β?and?IL-18?levels?in?the?severity?of?pneumonia.?Methods?A?total?of?200?patients?with?pneumonia?treated?in?the?Affiliated?Yongchuan?Hospital?of?Chongqing?Medical?University?from?January?to?December?2022?were?retrospectively?selected?and?divided?into?mild?group?（n=100）?and?severe?group?（n=100）?according?to?the?severity?of?pneumonia，?and?100?healthy?people?who?underwent?physical?examination?in?our?hospital?were?included?as?normal?group.?The?general?clinical?data，?hematology?index，?fever?peak，?cough，?rales?and?complications?were?analyzed.?Propensity?score?matching?was?performed?for?patients?in?mild?group?and?severe?group，?and?the?receiver?operating?characteristic?（ROC）?curve?was?used?to?calculate?the?diagnostic?efficacy?of?IL-1β?and?IL-18?before?and?after?matching.?Results?There?were?statistically?significant?differences?in?IL-1β?and?IL-18?levels?among?the?three?groups?（P<0.05），?and?severe?group?>?mild?group?>?normal?group.?The?cut-off?values?of?IL-1β?and?IL-18?in?the?diagnosis?of?severe?pneumonia?before?matching?were?12.169pg/ml?and?194.535pg/ml，?respectively.?IL-1β?was?more?effective?than?IL-18?in?the?diagnosis?of?severe?pneumonia?（0.490?vs.?0.380）.?The?cut-off?values?of?IL-1β?and?IL-18?in?the?diagnosis?of?severe?pneumonia?after?matching?were?10.542pg/ml?and?191.372pg/ml，?respectively.?IL-1β?was?more?effective?than?IL-18?in?the?diagnosis?of?severe?pneumonia?（0.493?vs.?0.360）.?Conclusion?IL-1β?and?IL-18?increase?with?the?severity?of?pneumonia?and?have?high?diagnostic?value?for?severe?pneumonia.

[Key?words]?Pneumonia;?Interleukin-1β;?Interleukin-18;?Diagnostic?efficacy

肺炎鏈球菌是導(dǎo)致肺炎的主要病原菌之一，占所有肺炎病例的20%～30%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年有超過1.6億人感染肺炎鏈球菌，其中約60萬人死亡[1]。臨床上主要表現(xiàn)為咳嗽、咳痰、胸痛、發(fā)熱、氣促等，在老年和免疫力低下人群中，癥狀可能更加嚴(yán)重[2-3]。目前評估肺炎嚴(yán)重程度有多種方法，包括肺部影像學(xué)檢查、血常規(guī)檢查、肺功能檢查和血?dú)夥治龅萚4]。白細(xì)胞介素（interleukin，IL）是一種細(xì)胞因子，它在免疫系統(tǒng)中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用；在肺炎等感染性疾病中，測量IL可作為評估病情的輔助手段[5-6]。研究顯示，IL-1β和IL-18在評估肺炎等感染性疾病時具有一定的臨床應(yīng)用價值[7]。IL-1β和IL-18水平升高提示炎癥反應(yīng)加劇，預(yù)示疾病惡化和不良預(yù)后[8]。但既往研究大多未對影響指標(biāo)進(jìn)行均一化處置，本研究通過對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行傾向性評分匹配，評估血清IL-1β和IL-18表達(dá)的診斷意義，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。

1??資料和方法

1.1??一般資料

回顧性選取2022年1月至12月于重慶醫(yī)科大學(xué)附屬永川醫(yī)院治療的肺炎患者200例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合美國胸科學(xué)會和傳染病學(xué)會聯(lián)合發(fā)布的2019年成人社區(qū)獲得性肺炎的診斷標(biāo)準(zhǔn)[9]；②臨床癥狀及影像學(xué)檢查符合肺炎鏈球菌肺炎（大葉性肺炎）診斷標(biāo)準(zhǔn)，患者入院后行痰培養(yǎng)或肺泡灌洗液培養(yǎng)，均提示肺炎鏈球菌生長，且生長量達(dá)到有臨床意義標(biāo)準(zhǔn)，所有患者新型冠狀病毒核酸檢查為陰性；????③近期無使用影響血液學(xué)變化的藥物；④臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：①存在肝、腎等基礎(chǔ)疾病；②存在血液系統(tǒng)相關(guān)疾??；③存在精神疾病。根據(jù)患者肺炎嚴(yán)重程度將其分為輕癥組（n=100）和重癥組（n=100），納入同期于本院體檢的健康人100名作為正常組。本研究經(jīng)重慶醫(yī)科大學(xué)附屬永川醫(yī)院醫(yī)學(xué)研究倫理委員會批準(zhǔn)（倫理審批號：2021年科倫審145號）。

1.2??肺炎嚴(yán)重程度分級

輕癥肺炎：輕微呼吸急促，但靜息狀態(tài)下無呼吸困難；輕度咳嗽、咳痰，通常不影響正常生活活動；重癥肺炎：明顯的呼吸困難，需要用肌肉力量輔助呼吸；靜息狀態(tài)下的呼吸頻率增加；血氧飽和度下降，可能需要額外的氧氣供應(yīng)。

1.3??傾向性評分匹配方法

使用SPSS的PSM擴(kuò)展程序?qū)嵤﹥A向性評分匹配。首先，研究以是否患有重癥肺炎為因變量，考慮各項(xiàng)協(xié)變量作為自變量。利用Logistic回歸分析預(yù)測個體的傾向性評分。隨后，采用1∶1最近鄰居匹配法，將重癥肺炎組的每一例個體與一例具有最相似傾向性評分值的輕癥組個體進(jìn)行匹配。匹配過程引入一個卡鉗值，以確保匹配結(jié)果的質(zhì)量。隨后，比較匹配前后組間協(xié)變量的標(biāo)準(zhǔn)差變化。匹配后，標(biāo)準(zhǔn)差差異越接近0，匹配效果越好。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)差絕對值小于0.1（10%）時，認(rèn)為組間變量的均衡性較好。本研究旨在通過嚴(yán)密的統(tǒng)計(jì)方法，控制混雜因素，更準(zhǔn)確地評估基線指標(biāo)對肺炎程度的影響。該過程將確保研究結(jié)果更具可靠性和解釋性。匹配前數(shù)據(jù)可能存在基線數(shù)據(jù)影響炎癥因子對肺炎程度的評估，匹配后數(shù)據(jù)可減少基線數(shù)據(jù)對炎癥因子評估肺炎程度的影響。

1.4??觀察指標(biāo)

統(tǒng)計(jì)受試者的年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)（body?mass?index，BMI）、是否吸煙等一般臨床資料，IL-1β、IL-18、白細(xì)胞計(jì)數(shù)（white?blood?cell?count，WBC）、C反應(yīng)蛋白（C-reactive?protein，CRP）、降鈣素原（procalcitonin，PCT）和乳酸脫氫酶（lactate?dehydrogenase，LDH）等血液學(xué)指標(biāo)，熱峰、咳嗽、啰音和并發(fā)癥等發(fā)生情況。IL-1β、IL-18、CRP和PCT均采用酶聯(lián)免疫吸附測定法進(jìn)行檢測；WBC采用自動化血細(xì)胞分析儀進(jìn)行檢測；LDH采用化學(xué)發(fā)光分析儀進(jìn)行檢測。

1.5??統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS?23.0軟件，畫圖軟件采用Prism?8.0。計(jì)數(shù)資料以例數(shù)（百分率）[n（%）]表示，比較采用c2檢驗(yàn)；計(jì)量資料符合正態(tài)分布的以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)或方差分析；不符合正態(tài)分布的以中位數(shù)（四分位數(shù)間距）[M（Q1，Q3）]表示，三組間的比較采用Kruskal-Wallis檢驗(yàn)，兩組間比較采用Mann-?Whitney?U檢驗(yàn)。采用受試者操作特征曲線（receiver?operating?characteristic?curve，ROC曲線）計(jì)算匹配前后IL-1β、IL-18的截?cái)嘀怠⒓s登指數(shù)和曲線下面積（area?under?the?curve，AUC）等指標(biāo)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2??結(jié)果

2.1??匹配前三組受試者的臨床資料比較

三組受試者在傾向性評分匹配前的性別、年齡、BMI和是否吸煙比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），三組受試者的IL-1β、IL-18水平差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；輕癥組患者的WBC、CRP、PCT、LDH、熱峰、并發(fā)癥發(fā)生例數(shù)均顯著低于重癥組（P<0.05），見表1。

2.2??匹配前IL-1β、IL-18診斷重癥肺炎的效能

匹配前，IL-1β診斷重癥肺炎的截?cái)嘀禐?2.169pg/ml，敏感度為68.0%，特異性為81.0%，AUC為0.813（95%CI：0.751～0.864），IL-18診斷重癥肺炎的截?cái)嘀禐?94.535pg/ml，敏感度為78.0%，特異性為80.0%，AUC為0.713（95%CI：0.645～0.774）。IL-1β診斷重癥肺炎的診斷效能高于IL-18（0.490?vs.?0.380）。

2.3??匹配后兩組肺炎患者的臨床資料比較

對輕癥組和重癥組進(jìn)行傾向性評分匹配后，兩組患者的性別、年齡、BMI、是否吸煙、啰音和咳嗽比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），輕癥組患者的IL-1β、IL-18、WBC、CRP、PCT、LDH、熱峰和并發(fā)癥發(fā)生例數(shù)均顯著低于重癥組（P<0.05），見表2。

2.4??匹配后IL-1β、IL-18診斷重癥肺炎的效能

匹配后，IL-1β診斷重癥肺炎的截?cái)嘀禐?0.542pg/ml，敏感度為86.67%，特異性為62.67%，AUC為0.809（95%CI：0.737～0.868），IL-18診斷重癥肺炎的截?cái)嘀禐?91.372pg/ml，敏感度為78.67%，特異性為57.33%，AUC為0.693（95%CI：0.613～0.746）。IL-1β診斷重癥肺炎的診斷效能高于IL-18（0.493?vs.?0.360）。

3??討論

肺炎鏈球菌感染可引起肺炎。炎癥因子是機(jī)體對病原體感染或其他刺激產(chǎn)生的一種免疫反應(yīng)，其中包括IL-1β和IL-18[10-11]。炎癥因子在炎癥反應(yīng)中發(fā)揮重要作用，它們能夠調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞活性，刺激T細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞等促進(jìn)炎癥反應(yīng)的發(fā)生，也能誘導(dǎo)其他炎癥介質(zhì)以對抗感染[12-13]。研究表明肺炎鏈球菌感染型肺炎患者的IL-1β和IL-18水平異常升高[14-16]。IL-1β和IL-18在多種炎癥性疾病中升高。通過生物信息學(xué)分析篩選與肺炎鏈球菌感染型肺炎相關(guān)的信號通路，發(fā)現(xiàn)IL-17信號通路與肺炎引起的敗血癥顯著相關(guān)。IL-1β和IL-18可促進(jìn)肺炎引起的膿毒癥中的細(xì)胞凋亡[17]。研究還顯示肺炎鏈球菌可通過激活caspase-1產(chǎn)生IL-1β誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[18]。

本研究中，IL-1β和IL-18診斷重癥肺炎的截?cái)嘀捣謩e為12.169pg/ml和194.535pg/ml，考慮到年齡、性別、體質(zhì)量、生理狀態(tài)等因素，對數(shù)據(jù)進(jìn)行傾向性評分匹配后，IL-1β和IL-18診斷重癥肺炎的截?cái)嘀捣謩e為10.542pg/ml和191.372pg/ml；截?cái)嘀挡町愝^大可歸因于IL-1β主要由炎癥小體NLRP3活化后產(chǎn)生，在患者對抗外源性病原菌時有更好的作用，因此在肺炎鏈球菌感染后較IL-18有更高的敏感度[19]。此外，截?cái)嘀颠€可因人群特點(diǎn)而有所差異，不同研究中得出的IL-1β和IL-18的截?cái)嘀悼赡軙兴煌?。但升高的IL-1β和IL-18提示更嚴(yán)重的肺部炎癥，預(yù)后不良，值得臨床提前干預(yù)。

傾向性評分匹配分析盡可能彌補(bǔ)原始數(shù)據(jù)對IL-1β和IL-18的影響，但仍有不足之處，在傾向性評分匹配后仍有參數(shù)缺失，存在一定的信息偏倚，數(shù)據(jù)多數(shù)為一般臨床數(shù)據(jù)和血液指標(biāo)，在測量和計(jì)算時存在一定程度的選擇偏倚和系統(tǒng)誤差。不過，匹配后IL-1β和IL-18對肺炎鏈球菌感染型肺炎嚴(yán)重程度的評估是可信的，在臨床上值得推廣。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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