ADAM-33对发热的AECOPD患者分层治疗的指导价值分析*

谢栩硕,卓 超,温焕连,张 浩,梁增伟,杨 玲,朱汉平

广州医科大学附属第一医院:1.感染内科;2.中医科,广东广州 510120

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是临床常见呼吸系统疾病,以气流持续受限为主要特征,症状多见咳嗽、咳痰、呼吸困难等[1]。COPD急性加重期(AECOPD)患者呼吸道症状出现急性加重,肺功能下降加剧,其诱发因素包括感染性因素和非感染性因素,其中细菌感染为最主要诱因,而细菌感染患者多伴有明显的发热症状[2]。因此,对于发热的AECOPD患者抗感染治疗至关重要。铜绿假单胞菌是AECOPD患者检出率较高的细菌之一,不仅有较高的耐药率,还会导致肺功能持续降低,严重影响患者预后[3]。《慢性阻塞性肺疾病急性加重抗感染治疗中国专家共识》[4]指出,临床需根据铜绿假单胞菌感染风险制订个体化抗感染方案,若患者存在铜绿假单胞菌感染风险则需口服左氧氟沙星或环丙沙星,静脉用药可选择β-内酰胺类或联合左氧氟沙星,而无铜绿假单胞菌感染风险的单纯COPD可选择口服大环内酯类、一代或二代头孢菌素,复杂COPD选用阿莫西林/克拉维酸。由此可见,及早判断患者铜绿假单胞菌感染风险对抗感染治疗具有积极意义。

气道炎症、气道重塑在COPD病情进展中具有重要作用。解整合素-金属蛋白酶33(ADAM-33)主要表达于肺组织的成纤维细胞、血管内皮细胞、支气管上皮细胞、平滑肌细胞及间质细胞,与气道炎症、气道重塑等病理过程密切相关[5-7]。既往关于ADAM-33的研究主要集中在哮喘的易感性及病情程度变化方面,包括成年患者及小儿[8-10],但随着研究的不断进展,有学者发现,ADAM-33基因多态性与COPD的发病及其肺功能下降密切相关[11-12],但是否可通过血清ADAM-33水平变化判断发热的AECOPD患者铜绿假单胞菌感染风险尚未可知。本研究以本院出现发热的AECOPD患者为研究对象,测定其血清ADAM-33水平,评估患者铜绿假单胞菌感染风险,旨在为临床分层治疗提供指导。现将具体结果报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2020年1月至2022年4月本院收治的伴发热(体温≥37.3 ℃)AECOPD患者98例为观察组,同期不伴发热的AECOPD患者49例为对照组。纳入标准:(1)符合COPD诊断标准[13];(2)出现咳嗽、咳痰、呼吸困难等症状加重或痰量增加或咯黄痰等急性加重表现。排除标准:(1)合并支气管哮喘、活动性肺疾病、肺间质性疾病等其他严重呼吸系统疾病;(2)血液系统疾病;(3)恶性肿瘤;(4)合并其他感染性疾病;(5)肺部手术史。观察组男58例,女40例,年龄48～72岁,平均(58.77±4.84)岁;体重指数17～30 kg/m2,平均(24.13±2.53)kg/m2。对照组男30例,女19例,年龄46～75岁,平均(57.96±5.01)岁;体重指数17～30 kg/m2,平均(24.32±2.29)kg/m2。两组一般资料比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。本研究经本院医学伦理委员会批准(审批号:K20191218218)。所有患者或家属对本研究方案知情,并自愿签署同意书。

1.2方法

1.2.1治疗方法 于两组患者入院后给予氧疗,必要时进行机械通气,给予短效支气管舒张剂解痉,祛痰补液,参照相关指南给予糖皮质激素、抗菌药物治疗。

1.2.2检测方法 于两组入院时,采集3 mL静脉血,3 000 r/min离心10 min,离心半径设置为8 cm,分离取上层血清。采用Victor-TM1420型时间分辨荧光检测仪测定ADAM-33水平(芬兰Perkin Elmer公司),实验过程严格按照试剂盒说明书操作。参照标准曲线采用Lifecycle3.0软件计算ADAM-33水平。

1.2.3病原菌鉴定 观察组患者在入院当天用生理盐水清理3次口腔,然后嘱患者深咳嗽,咳出气道深部痰液,置于一次性无菌痰液收集器内,送检。由实验室人员进行痰涂片,显微镜下鳞状上皮细胞<10个/视野、白细胞>25个/视野为痰液标本合格。将合格痰液标本接种于MH琼脂培养基中,在HF90的CO2培养箱培养24～48 h,取优势菌落,采用梅里埃VITEK-2 Compact全自动细菌鉴定系统进行菌种鉴定分析,以铜绿假单胞菌ATCC27853为质控菌株。所有患者均进行3次痰液培养,均为同一菌种则可判断为致病菌。操作步骤参照《全国临床检验操作规程(第4版)》[14]相关要求进行。琼脂培养基由杭州滨和微生物试剂有限公司,培养箱由上海力申科学仪器有限公司提供,梅里埃VITEK-2 Compact全自动细菌鉴定仪由法国生物梅里埃公司提供。

1.3观察指标 (1)比较两组血清ADAM-33水平。(2)比较观察组是否发生铜绿假单胞菌感染患者的资料。(3)分析观察组铜绿假单胞菌感染的影响因素。(4)分析血清ADAM-33水平评估铜绿假单胞菌感染的价值。

2 结 果

2.1观察组与对照组血清ADAM-33水平比较 观察组血清ADAM-33水平(60.27±8.46)ng/L高于对照组(25.06±7.18)ng/L,差异有统计学意义(t=24.972,P<0.001)。

2.2观察组中是否发生铜绿假单胞菌感染患者的资料比较 观察组98例经病原菌培养发现铜绿假单胞菌感染19例,占比为19.39%(19/98)。是否发生铜绿假单胞菌感染患者性别,年龄,体重指数,以及吸烟,饮酒,合并高血压、糖尿病、冠心病、高脂血症、脑血管疾病比例比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。铜绿假单胞菌感染患者合并低蛋白血症、COPD分级、BODE指数(B为体重指数,O为气流阻塞,D为呼吸困难,E为运动能力)、并发呼吸衰竭、侵袭性操作、近3个月全身应用糖皮质激素、近3个月应用广谱抗菌药物的比例及血清ADAM-33水平高于无铜绿假单胞菌感染患者,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 观察组是否发生铜绿假单胞菌感染患者的资料比较

2.3铜绿假单胞菌感染的影响因素 以是否发生铜绿假单胞菌感染作为因变量,以低蛋白血症、COPD分级、BODE指数、并发呼吸衰竭、侵袭性操作、近3个月全身应用糖皮质激素、近3个月应用广谱抗菌药物、血清ADAM-33水平作为自变量,具体赋值见表2。Logistic回归模型分析结果显示,校正合并低蛋白血症、COPD分级、BODE指数、并发呼吸衰竭、侵袭性操作、近3个月全身应用糖皮质激素、近3个月应用广谱抗菌药物后,血清ADAM-33水平是铜绿假单胞菌感染的独立影响因素(P<0.05)。见表3。

表2 变量赋值

表3 铜绿假单胞菌感染的影响因素

2.4血清ADAM-33水平对铜绿假单胞菌感染的评估价值 ROC曲线分析结果显示,血清ADAM-33水平评估铜绿假单胞菌感染的AUC为0.855(95%CI:0.768～0.943),对应血清ADAM-33水平的cut-off值为63.45 ng/L,Youden指数为0.587,灵敏度为78.95%,特异度为79.75%。见图1。

图1 血清ADAM-33水平评估铜绿假单胞菌感染的ROC曲线

3 讨 论

COPD患者支气管清除能力降低,呼吸道黏膜屏障功能遭到破坏,加之气道长时间炎症的消耗,极易出现细菌性感染。铜绿假单胞菌感染是导致AECOPD的重要因素之一,不仅会引起患者免疫损伤,还会造成持续性感染,增加治疗难度。目前临床已有关于COPD患者铜绿假单胞菌感染现状、耐药性分析、危险因素分析等相关报道[15-17],但是由于病原菌感染的个体化、区域化差异,是否可以通过生化指标检测客观判断COPD患者铜绿假单胞菌感染风险成为临床研究的热点。

病原菌是鉴别发热的AECOPD患者细菌感染类型的重要方案,具有较高的准确性,但耗时较长,在病原菌培养及药敏试验结果明确之前,多需根据临床经验选取抗菌药物进行抗感染治疗。而不同的病原菌类型对抗菌药物的选择差异显著,故及早判断患者感染情况对疾病的治疗具有重要意义。ADAM-33是金属基质调控因子家族成员,包含解整合素样结合区域、金属蛋白酶结合区域、跨膜蛋白结合区域等,可诱导呼吸道上皮细胞间质成分分解,加剧炎症细胞浸润、扩散,加重呼吸道黏膜炎性损伤,增加呼吸道高反应性[18]。刘德义等[19]通过检测哮喘患者血清ADAM-33水平,发现其水平升高对嗜酸性粒细胞(EOS)、免疫球蛋白E(IgE)等变态反应相关因子均有一定调控作用,且ADAM-33水平与患者哮喘发作程度、肺功能降低等有关。同时,UZAN等[20]研究亦指出,在哮喘-慢性阻塞性肺疾病重叠综合征患者中,ADAM-33水平与第1秒钟用力呼气容积与用力肺活量比值呈负相关。本研究发现,观察组血清ADAM-33水平高于对照组,且观察组中铜绿假单胞菌感染患者血清ADAM-33水平高于无铜绿假单胞菌感染患者(P<0.05)。ADAM-33表达增加会诱导白细胞介素-6、白细胞介素-8等炎症因子富集,促使炎症细胞聚集、活化,刺激机体释放大量蛋白酶或氧化剂,导致气道上皮细胞损伤加重,增加呼吸道平滑肌痉挛风险;同时高表达的ADAM-33激活巨噬细胞,增加对肺泡上皮组织浸润,提高呼吸道黏膜反应性。此外,ADAM-33会干扰金属蛋白水解酶活性,促使平滑肌内皮细胞凋亡及间质纤维化,加重气道重塑[21-22]。发热的AECOPD患者多是由病原菌感染引发,病原菌感染会促使机体炎症反应加重,加剧呼吸道损伤,故血清ADAM-33呈高表达状态,而铜绿假单胞菌感染患者对机体造成的炎症损伤更显著,故ADAM-33高表达更明显。由此推测,根据血清ADAM-33检测结果可判断出现发热的AECOPD患者铜绿假单胞菌感染风险。

分层抗感染治疗是提高治疗效果、降低细菌耐药风险的重要措施,而判断患者是否存在铜绿假单胞菌感染风险是指导分层治疗的基础。本研究在校正混杂因素后发现,血清ADAM-33水平升高仍会增加铜绿假单胞菌感染风险,血清ADAM-33水平评估铜绿假单胞菌感染的AUC为0.855(95%CI:0.768～0.943)。铜绿假单胞菌对多种抗菌药物耐药性较高,感染后治疗难度大,对于血清ADAM-33水平高的患者,应进一步重视抗菌药物的选择,合理实施分层治疗,选择有效抗菌药物,提升治疗效果。

综上所述,AECOPD发热患者可根据血清ADAM-33水平检测结果判断患者铜绿假单胞菌感染风险,指导临床进行分层治疗。