新生儿肺炎患者血清YKL-40，25(OH)D3和HMGB1表达水平与感染类型及病情评估的相关性研究

白 石，周 卫，谷 颖（深圳市龙华区人民医院医学检验科，广东深圳 518109）

新生儿肺炎(neonatal pneumonia，NP)是由病毒或细菌感染引起的，在世界范围内的发病率在3.5%～25%，其导致的死亡率在5%～20%[1]。人软骨糖蛋白(human cartilage glycoprotein 39，YKL-40)作为近年发现的一种新型的炎症生物标志物，对肺成纤维细胞具有促生长作用，并与炎症性疾病、动脉粥样硬化和内皮功能障碍有关[2]。25羟维生素D3[25-hydroxy vitamin D3，25(OH)D3]是维生素D的主要活性形式，与机体多种生理功能密切相关[3]。高迁移率族蛋白B1(high mobility group protein B1，HMGB1)可作为一种炎症因子、促炎细胞趋化因子、血管黏附分子及多种炎症细胞因子，在多种疾病中发挥重要作用[4]。目前，关于YKL-40，25(OH)D3和HMGB1在NP感染类型和病情严重程度评估中的研究较少。本研究通过观察血清YKL-40，25(OH)D3和HMGB1水平变化，分析其在NP感染类型诊断及病情评估中的应用价值。

1 材料与方法

1.1 研究对象 选取2020年1～12月深圳市龙华区人民医院新生儿科收治的105例NP患儿。根据感染病原体不同分为细菌性肺炎组(n=40)和非细菌性肺炎组(n=65)，根据病情严重程度可分为轻症组(n=69)和重症组(n=36)；另外选取同期本院分娩的足月儿85例为健康对照组。纳入标准：①所有研究对象均为新生儿(0～28天)；②符合NP的临床诊断标准[5]；③临床信息资料完整。排除标准：①并发有其他感染性疾病；②已接受药物治疗；③并发肺炎外的肺部其他疾病。肺炎组男童62例，女童43例，平均胎龄37.45±1.06周，平均日龄18.41±4.52天，平均体重3.52±0.46kg；对照组男童50例，女童35例，平均胎龄37.13±1.22周，平均日龄18.28±4.24天，平均体重3.46±0.45kg。两组患儿基本资料比较差异无统计学意义(均P＞0.05)。本研究经医院伦理委员会批准，患儿家属均知情同意。

1.2 仪器与试剂 YKL-40，25(OH)D3和HMGB1检测试剂盒(上海研域化学试剂有限公司)，检测仪器为美国Bio-RAD550型酶标仪。

1.3 方法 入院时采集肺炎组患儿静脉血3 ml，另采集对照组静脉血3ml，3 000r/min离心15min，分离血清后于-80℃低温冰箱保存待检，采血前肺炎组患儿均未进行任何药物治疗。患儿病情严重程度和感染类型评估：采用临床肺部感染评分(clinical pulmonary infection score, CPIS)对患儿病情严重程度进行划分。血清YKL-40，25(OH)D3和HMGB1水平采用ELISA法检测。

1.4 统计学分析 应采用SPSS23.0统计软件。计量资料用均数±标准差(±s)表示，采用独立样本t检验，多组间比较计量资料采用单因素方差分析，计数资料采用率和构成比描述，组间比较采用χ2检验，相关性采用Spearman分析，受试者工作特征（receiver operator characteristic ROC）曲线评价诊断效能。以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 三组研究对象血清YKL-40，25(OH)D3和HMGB1水平比较 见表1。细菌性肺炎组患儿血清YKL-40，HMGB1水平均高于非细菌性肺炎组、对照组(t=10.146，25.121；7.826，13.479，均P=0.000)，而25(OH)D3水平均低于非细菌性肺炎组、对照组 (t=6.542，7.213,P=0.004, 0.000)，非细菌性肺炎组YKL-40，HMGB1水平均高于对照组(t=3.492，11.374，均P=0.000)，而25(OH)D3水平低于对照组(t=8.823，P=0.008)，差异均有统计学意义（P<0.05）。

表1 三组研究对象血清YKL-40，25(OH)D3和HMGB1水平比较(±s)

表1 三组研究对象血清YKL-40，25(OH)D3和HMGB1水平比较(±s)

项 目 细菌性肺炎(n=40) 非细菌性肺炎组(n=65) 对照组(n=85) F P YKL-40（ng/ml） 46.39±8.36 40.28±8.47 30.49±6.35 939.480 0.000 25（OH）D3（μg/L） 12.76±3.57 15.33±4.21 19.76±4.87 225.752 0.000 HMGB1（ng/ml） 23.38±5.66 17.32±4.18 12.56±3.22 99.507 0.000

2.2 不同病情程度患儿血清YKL-40，25(OH)D3和HMGB1水平比较 见表2。重症组患儿血清YKL-40，HMGB1水平均高于轻症肺炎组、对照组 (t=3.342，16.287；6.213，8.687，均P=0.000)，而25(OH)D3水平均低于轻症肺炎组、对照组(t=12.598，5.427，P=0.007，0.000)，轻症肺炎组YKL-40，HMGB1水平均高于对照组 (t=9.863，11.251，均P=0.000)，而25(OH)D3水平低于对照组(t=13.287，P=0.000)，差异均有统计学意义（均P<0.05）。进一步通过Spearman相关性分析发现，患儿病情严重程度与血清YKL-40和HMGB1水平呈正相关(r=0.727，0.210，均P=0.000)，而与25(OH)D3水平呈负相关(r=-0.566，P<0.05)。

表2 不同病情程度患儿血清YKL-40，25(OH)D3和HMGB1水平比较(±s)

表2 不同病情程度患儿血清YKL-40，25(OH)D3和HMGB1水平比较(±s)

项目 重症肺炎(n=36) 轻症肺炎组(n=69) 对照组(n=85) F P YKL-40(ng/ml) 52.56±9.68 16.63±5.32 30.49±6.35 89.387 0.000 25(OH)D3(μg/L) 9.76±3.54 31.16±5.01 19.76±4.87 78.652 0.000 HMGB1(ng/ml) 26.74±4.57 9.63±2.38 12.56±3.22 127.261 0.000

2.3 YKL-40，25(OH)D3和HMGB1单项及联合检测对NP的诊断效能分析 见表3，图1。通过ROC曲线发现，单项检测时，YKL-40诊断效能最高，其AUC为0.886(95%CI：0.836～0.929)，cut-off值为36.33 ng/ml，敏感度最高为91.38%，但特异度仅 66.24%。以 YKL-40，25(OH)D3和HMGB1检测结果为检验变量，以诊断结果为状态变量，运用Binary Logistic过程进行回归分析，评估三项指标联合检测对NP的诊断效能。结果显示，联合诊断的AUC为0.912(95%CI：0.864～0.932)，敏感度和特异度分别为96.34%，85.72%，高于各指标单项检测，AUC差异均有统计学意义(Z=0.746，2.843，3.662，均P＜0.05)。

图1 YKL-40，25(OH)D3和HMGB1单项及联合检测诊断NP的ROC曲线

表3 YKL-40，25(OH)D3和HMGB1单项及联合检测对NP的诊断效能

2.4 YKL-40，25(OH)D3和HMGB1检测对新生儿细菌性肺炎和非细菌性肺炎的诊断价值 见表4，图 2。YKL-40，25(OH)D3和 HMGB1检测诊断新生儿细菌性肺炎与非细菌性肺炎的AUC分别为0.803，0.759和0.663，三者对新生儿细菌性肺炎与非细菌性肺炎均具有诊断价值(均P＜0.05)。YKL-40 的cut-off值为51.23ng/ml时，诊断细菌性肺炎与非细菌性肺炎的敏感度和特异度分别为 88.64%，73.25%；25(OH)D3的 cut-off 值 为11.20μg/L时，诊断细菌性肺炎与非细菌性肺炎的敏感度和特异度分别为70.21%，76.65%；HMGB1的cut-off 值为21.32 ng/ml时，诊断细菌性肺炎与非细菌性肺炎的敏感度和特异度分别为63.28%，72.36%；三者联合检测诊断新生儿细菌性肺炎与非细菌性肺炎的AUC为0.884，敏感度和特异度分别为97.26%，80.66%，高于各指标单项检测，AUC差异均有统计学意义(Z=1.573，3.228，2.689，均P＜ 0.05)。

图2 YKL-40，25(OH)D3和HMGB1对新生儿细菌性和非细菌性肺炎诊断效能ROC曲线

表4 YKL-40，25(OH)D3和HMGB1对新生儿细菌性和非细菌性肺炎的诊断效能

3 讨论

新生儿肺炎(NP)的致病因素有许多种，可能从母亲垂直传播或从产后环境中获得。通常是一种难以识别和治疗的疾病，临床表现大多是非特异性的。因此实验室检查对于该病的确诊具有决定性作用，虽然痰培养特异性较高，但是其敏感度和检出率都非常低，使得临床医生运用抗生素缺乏有效参考[6]。因此，临床亟需寻找有价值的实验室监测指标来评价新生儿肺炎感染类型和反映患儿病情程度。

人软骨糖蛋白(YKL-40)属于几丁质酶家族，是一种由巨噬细胞、中性粒细胞、单核细胞、气道上皮细胞、血管平滑肌细胞和软骨细胞分泌的急性时相蛋白，其确切功能尚不完全清楚，但作为一种炎症糖蛋白，它被认为参与了许多病理生理过程[7-8]。KREČAK等[2]研究表明，血清YKL-40水平在各种疾病中均有不同程度升高，这些疾病以炎症、异常细胞生长和组织重塑为特征，如心血管疾病、糖尿病、癌症和特发性肺纤维化。此外，HENCKEL等[9]研究发现YKL-40可能在支气管炎症的建立和重塑中发挥重要的致病作用，可能作为新生儿肺部早期炎症导致肺发育改变的生物标志物。

维生素D是一种在体内具有多种功能的激素原，其在体内主要以25(OH)D3的形式存在，其水平取决于肾单位的数量、成纤维细胞生长因子23(fibroblast growth factor 23，FGF-23)的血清浓度和炎性细胞因子的水平，机体防御力的强弱与血清25(OH)D3表达水平呈正相关[10]。JACHVADZE等[11]通过一项前瞻性研究发现25(OH)D3缺乏与儿童呼吸道感染的高发病率密切相关。DENG等[12]发现25(OH)D3水平变化与NP患儿病情危重程度有关，可作为病情危重程度监测的指标。

高迁移率族蛋白B1(HMGB1)属于一种DNA结合蛋白，广泛存在于真核细胞中，近年来研究[13]发现HMGB1参与多种病原包括RNA病毒、DNA病毒及多种细菌病原致病过程，在多种疾病中发挥重要作用。COLAVITA等[14]研究发现HMGB1在炎症的发生和持续中的核心作用使其可能成为以全身和/或局部炎症为特征的各种疾病的早期标志物，并为靶向治疗开辟了新的未来可能性。LI等[15]研究表明血清HMGB1水平与疾病严重程度之间存在直接相关性。

基于以上研究背景，本研究通过分析105例NP患儿血清YKL-40，25(OH)D3和HMGB1检测结果，探讨三者在NP诊断中的临床价值。研究结果显示，细菌性肺炎组和非细菌性肺炎组血清YKL-40和HMGB1水平均显著高于对照组，血清25(OH)D3水平显著低于对照组。提示YKL-40，25(OH)D3和HMGB1对新生儿细菌性和非细菌性肺炎具有诊断价值。本研究还发现，细菌性肺炎患儿YKL-40和HMGB1水平显著高于非细菌性肺炎患儿，25(OH)D3水平显著低于非细菌性肺炎患儿，由此我们可以推测出细菌引起的新生儿感染性肺炎更易发展为重症肺炎，临床应加强细菌性感染的相关治疗及干预措施。进一步通过Spearman相关性分析血清YKL-40，25(OH)D3和HMGB1水平与NP病情严重程度的关系，结果表明，患儿病情严重程度与血清YKL-40，HMGB1水平呈正相关，而与25(OH)D3水平呈负相关。因此，临床可通过检测血清YKL-40，25(OH)D3和HMGB1水平判断NP患儿病情程度，为临床治疗提供参考依据。通过ROC曲线分析发现，血清YKL-40，25(OH)D3和HMGB1联合检测诊断的新生儿细菌性感染AUC高达0.894(95%CI：0.832～0.941)，敏感度和特异度分别为97.26%，80.66%，高于各指标单一检测。

综上所述，血清YKL-40，25(OH)D3和HMGB1水平检测可辅助新生儿细菌性肺炎的诊断与鉴别诊断，三者联合检测的临床诊断效能更优。但由于本研究入组病例较少，亦没有对病原体种类进行进一步分组评价，结论有待后续大样本、多中心地研究证实。