王 虎, 张姣姣, 孙俊楠, 王海嵘
(上海交通大学医学院附属新华医院急诊医学科,上海 200092)
脓毒症(sepsis)是机体对感染的反应失调而导致危及生命的器官功能障碍[1]。据估计全球每年有超过3 000万例确诊为脓毒症,总死亡率高达26%[2]。脓毒症的发病机制比较复杂,包括炎症反应失衡、免疫功能紊乱等,最终导致器官功能障碍[3]。因此及早识别、评估脓毒症的严重程度及早期干预是提高脓毒症预后的关键。
目前认为,白介素6(interleukin-6,IL-6)是一种重要的炎性细胞因子,在免疫应答和炎症反应中发挥重要作用。既往研究表明IL-6可作为评估脓毒症严重程度和预后的重要指标[4]。脓毒症的一个重要特征是淋巴细胞大量凋亡,包括CD4+T淋巴细胞、CD8+T淋巴细胞、B细胞和自然杀伤细胞,脓毒症患者的CD4+T淋巴细胞降低程度通常与危及生命的获得性免疫缺陷综合征相似。既往研究表明,淋巴细胞严重耗竭的脓毒症患者死亡率明显高于淋巴细胞正常或轻度减少的脓毒症患者,提示淋巴细胞是判断脓毒症预后的指标[5]。
目前认为多种生物学指标联合较单一指标对脓毒症具有更好的诊断及预后评估效果。本研究旨在探讨IL-6联合CD4+T淋巴细胞百分比评估脓毒症患者预后的意义。
回顾性分析2016年6月至2019年6月上海交通大学医学院附属新华医院急诊医学科158例成人脓毒症患者的临床资料。根据脓毒性休克的诊断标准:充分液体复苏后仍需血管活性药物以维持平均动脉压≥65 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),血乳酸浓度>2 mmol/L。根据患者28 d预后情况,将其分为存活组(n=127)和死亡组(n=31)。
纳入标准:①符合2016年美国重症医学会与欧洲重症医学会联合公布的脓毒症3.0诊断标准[6],即入院24 h内,有明确感染灶的情况下出现脓毒症相关性器官功能衰竭评价(sepsis-related organ failure assessment,SOFA)评分增加≥2分;②年龄>18岁。排除标准:①存在免疫系统疾病或正在使用免疫抑制剂者;②诊断为恶性肿瘤者。
收集患者临床资料,如性别、年龄、基础疾病、IL-6水平、CD4+T淋巴细胞百分比、CD4+T淋巴细胞、降钙素原(procalcitonin,PCT)、C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、人白细胞DR抗原(human leukocyte DR antigen,HLA-DR),计算入院24 h内的急性生理和慢性健康评价Ⅱ(acute physiology and chronic health evaluationⅡ,APACHEⅡ)评分、SOFA评分等指标,比较IL-6联合CD4+T淋巴细胞百分比对脓毒症患者死亡率的预测价值。
应用SPSS 22.0统计软件进行数据处理。符合正态分布的计量资料用x±s表示,组间比较采用两独立样本t检验;不符合正态分布的计量资料以中位数(四分位数)[M(Q1,Q3)]表示,组间比较采用Wilcoxon秩和检验。计数资料以率(%)表示,采用χ2检验。将与疾病预后有关的变量与SOFA评分进行相关性分析,正态分布计量资料采用Pearson相关分析,非正态分布计量资料采用Spearman相关分析。绘制单变量和多变量联合的受试者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲 线,评 估各单因素及联合因素对脓毒症短期预后的预测价值。P<0.05为差异有统计学意义。
158例脓毒症患者原发感染以肺炎、消化系统感染、泌尿道感染及颅内感染为主。存活组和死亡组患者年龄、性别构成比、高血压病、糖尿病、冠心病、脑血管疾病及慢性肾脏病的患病率差异无统计学意义(均P>0.05)。死亡组患者APACHEⅡ评分(t=4.514,P<0.001)、SOFA评分(t=4.711,P<0.001)、PCT(t=2.192,P=0.021)、CRP(Z=2.208,P=0.033)及IL-6(Z=2.114,P=0.035)、D-二 聚体 (Z=1.963,P=0.043)高于存活组,CD4+T淋巴细胞百分比(Z=2.398,P=0.016)、HLA-DR(t=2.004,P=0.040)较存活组显著降低(见表1)。
表1 研究受试者的基线临床特征和实验室检查特征[x±s/n(%)/M(Q1,Q3)]
将IL-6、CD4+T淋巴细胞百分比与APACHEⅡ评分和SOFA进行Spearman相关性分析,结果显示IL-6与APACHEⅡ评分、SOFA评分呈正相关,CD4+T淋巴细胞百分比与APACHEⅡ评分、SOFA评分呈负相关,差异均有统计学意义(P<0.05)(见表2)。三、各变量对脓毒症28 d预后的判断价值
表2 IL-6、CD4+T淋巴细胞百分比与SOFA评分相关性分析
绘制ROC曲线,计算APACHEⅡ评分、SOFA评分、PCT、CRP、IL-6、CD4+T淋巴细胞百分比及两因素联合的曲线下面积(area under curve,AUC)并进行对比。结果显示IL-6联合CD4+T细胞百分比的AUC(0.793)大于APACHEⅡ评分(0.732)、SOFA评分(0.750)、PCT(0.694)、CRP(0.675),其灵敏度为86.7%,特异度为63.0%,两因素联合的AUC均高于单独指标(见图1、表3)。
表3 各变量评估脓毒症患者死亡风险效果
图1 受试者ROC曲线
脓毒症常发展为不同程度的器官功能障碍,严重威胁患者的身心健康。脓毒症的传统诊断方法如血培养有阳性率较低(仅达50%)及耗时长(2~3 d)等缺点,这在很大程度上延误早期筛查及诊断、影响患者的预后,目前脓毒症及脓毒性休克尚无单一、快速准确的诊断方法。因此,寻找快速有效的诊断标志物迫在眉睫。
作为脓毒症的生物标志物,目前研究和使用最广泛的是CRP和PCT。PCT是降钙素的前体,在炎症反应期间由多种细胞合成并迅速释放入血,严重的细菌感染时血浆PCT水平明显升高,但非感染性损伤如重大手术、严重创伤也可使PCT水平升高,其对脓毒症的诊断及预后评估特异度欠佳[7-8]。本研究结果表明PCT预测脓毒症预后的灵敏度为75%,特异度为65.3%。目前学术界对PCT作为脓毒症的标志物存在争议,Tang等[9]的荟萃分析认为PCT不能可靠地区分脓毒症与非感染性原因导致的全身炎症反应综合征。作为肝脏合成的急性期蛋白,CRP是非特异性炎症指标,在机体感染、烧伤、手术、急性胰腺炎、心肌梗死及风湿性疾病中均可升高。在机体患感染性疾病时,CRP在4~6 h开始升高,24~48 h达到峰值。作为细菌感染的标志物,其灵敏度(68%~92%)较高,但特异度(40%~67%)较差[3]。关于CRP对脓毒症预后的判断,既往研究表明脓毒症存活患者与病死患者在脓毒症发生后2~3 d,CRP峰值无明显差异[10]。
IL-6是分子质量为21~26 kDa的糖蛋白,由212个氨基酸组成,是炎症反应急性期的重要介质。当机体受到病原体感染出现炎症时,T细胞、B细胞、单核/巨噬细胞等产生大量IL-6,可在数分钟内迅速升高,2 h达到峰值,半减期为1 h,且升高水平与感染的严重程度相关。IL-6异常和过度分泌可导致严重的炎症反应,引起组织损伤和纤维化,加重患者病情[11]。最近一项研究表明脓毒症存活组患者的IL-6浓度在48~72 h迅速下降,而死亡组则下降延迟,与PCT和CRP相比,IL-6能更好地评估脓毒症患者的预后,并更快地反映抗菌药物治疗的效果[12]。既往研究表明IL-6水平的高低与脓毒症患者病情的严重程度和预后密切相关,IL-6水平越高,脓毒症患者病情越严重,预后越差[13-14]。
本研究结果表明IL-6与APACHEⅡ评分、SOFA评分呈正相关,死亡组患者IL-6水平较存活组显著升高[(138.50比34.70)ng/L,P=0.035],提示IL-6水平可用于评估脓毒症患者的预后情况。本研究与Song等[15]的研究结果一致,其研究表明高水平IL-6组患者28 d死亡率明显高于低水平IL-6组,同时死亡组患者IL-6水平较入院时明显升高,提示IL-6是脓毒症及脓毒性休克患者28 d死亡率的独立危险因素。
CD4+T淋巴细胞是外周血淋巴细胞主要亚群之一,可诱导吞噬细胞介导宿主防御应答反应,有效抵御机体病原体感染,在人体感染病原体后的细胞免疫和体液免疫中发挥重要作用[16]。在脓毒症病程进展中炎症因子水平显著升高,导致一系列免疫应答反应,造成宿主细胞抗原结构改变,进而引起机体免疫功能紊乱,T细胞稳态失衡、凋亡增加[17],而凋亡的T淋巴细胞以CD4+T细胞及CD8+T细胞为主。脓毒症的重要特征是通过CD4+T淋巴细胞表型和(或)功能异常、外周CD4+T细胞多样性改变、细胞表面抑制受体的上调等病变导致CD4+T淋巴细胞大量凋亡[18],随着脓毒症患者病情进展,CD4+T细胞数量的减少使宿主无法根除体内的主要感染灶,同时增加新发机会性感染的可能,导致器官功能障碍和死亡的风险增加[19]。
本研究结果表明死亡组较存活组患者的CD4+T淋巴细胞绝对值降低,死亡组患者的CD4+T淋巴细胞百分比显著低于存活组,CD4+T淋巴细胞百分比与APACHEⅡ评分、SOFA评分呈负相关,与国内既往研究结果[20-21]一致。提示淋巴细胞尤其是CD4+T淋巴细胞数量减少是脓毒症患者预后的危险因素。临床实践中大量观察性研究也证实脓毒症诱导的CD4+T淋巴细胞减少与脓毒症患者不良预后有关。Chung等[22]研究发现重症监护室的脓毒性休克患者入院时出现严重淋巴细胞减少可使患者28 d死亡风险增加3.5倍,此外,随着时间的推移,持续存在的淋巴细胞减少也与长期持续不良预后有关。
本研究ROC曲线显示IL-6联合CD4+T淋巴细胞百分比的AUC高于其他各指标,其灵敏度为86.7%,特异度为63.0%。IL-6联合CD4+T淋巴细胞百分比较单一指标评估脓毒症预后的效果更佳,有效弥补了使用单一指标的不足,可快速指导临床医师作出判断、及早干预。
综上所述,脓毒症的病理生理机制复杂,仅用1种生物学指标评估其严重程度、病程进展及预后有失偏颇,多种生物学指标联合使用更能有效诊断及评估患者病情。目前临床常用来预测脓毒症预后的APACHEⅡ及SOFA评分虽然比较权威,但依然存在评分程序复杂等弊端,IL-6联合CD4+T淋巴细胞百分比能更快速评估脓毒症患者预后,为临床工作者提供更加高效的评估手段,从而实施早期治疗,提高患者预后。本研究的不足之处在于样本量较少,为单中心、回顾性的观察性研究,研究过程中容易产生偏倚,且各项指标均为脓毒症患者入院24 h内所得,未获得各指标在脓毒症病情进展中的变化趋势。在以后研究中需要采取多中心、大样本、前瞻性研究进一步探讨IL-6联合CD4+T淋巴细胞百分比评估脓毒症预后的价值。