脓毒症患者淋巴细胞亚群及细胞因子特征分析及其与预后的关系

杜沛静,侯晓慧,尹晓丽,王良方,张玉英,王琳琳,崔 洁,潘 琳,王利茹,师志云

脓毒症主要由感染因素引起,随着环境变化病原菌的变异,脓毒症的发病率逐年上升。据统计,脓毒症的发病率为每年每10万人189人,死亡率为26.7%,重症监护室中脓毒症的发病率为每年每10万人58人,死亡率为41.9%[1]。ICU中因脓毒症致死人数占所有ICU病死人数的30%～50%,而脓毒症相关死亡病例占全球所有死亡病例的比例高达19.7%[2]。免疫抑制是脓毒症发生、发展中重要的一个环节,淋巴细胞亚群的变化在一定程度上可反应患者的免疫状态。有研究表明,脓毒症患者外周血淋巴细胞亚群有所降低[3]。机体被感染主要是因为T细胞亚群的紊乱和平衡被打乱,T淋巴细胞及其亚群作为激动剂和抑制剂维持机体正常的免疫调节功能[4]。其中CD4+T/CD8+T比值的稳定和平衡是机体正常免疫的关键因素,当机体受到严重的感染和创伤时,CD4+/CD8+明显降低,说明机体处于免疫抑制状态[5]。Th2细胞分泌一些细胞因子(IL-4、IL-6、IL-10),其主要功能是辅助B细胞活化分化为浆细胞并产生抗体,参与体液免疫应答。PCT被认为是临床诊断的早期指标,炎症早期PCT水平升高。NLR是与免疫反应密切相关的全新炎症反应的新型生物标志物[6]。全身炎症反应是脓毒症发生的病理生理基础,当发生感染时,NLR随之升高。本研究对脓毒症患者淋巴细胞亚群和相关炎性指标进行监测,根据监测结果对该病的治疗和临床诊断提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料:选取2021年6月至2022年8月宁夏医科大学总医院急诊科和ICU脓毒症患者84例作为研究对象,根据疾病转归分为预后良好组和预后不良组;同期选取我院体检中心120名健康人作为对照组。

1.2 研究方法

1.2.1 感染危险因素分析:统计患者的一般资料,包括性别、年龄、出生地、民族、有无基础疾病等,实验室检查、影像学资料以及治疗转归等情况。对可能的感染危险因素进行二元logistic回归分析,对各项指标绘制ROC曲线并计算曲线下面积(AUC),评价对脓毒症的诊断效能及预后预测价值。

1.2.2 实验室检查:流式细胞仪检测外周血淋巴细胞亚群(CD3+、CD4+T、CD8+T细胞,CD19+B细胞,NK细胞)及Th1/Th2细胞因子谱(IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、IFN-γ、TNF-α含量);全自动血液分析仪检测白细胞、中性粒细胞、血小板等;全自动血浆蛋白分析仪检测C反应蛋白(CRP);免疫层析法检测降钙素原(PCT);全自动血凝分析仪检测PT、APTT;血气分析(氧分压、乳酸、二氧化碳分压等)。

2 结果

2.1 脓毒症组与健康对照组淋巴细胞亚群及细胞因子水平比较:与健康对照组相比,脓毒症组CD3+T、CD4+T、CD8+T、CD19+B、CD16+CD56+NK、CD4+/CD8+、IL-6和TNF-α水平显著性升高(P<0.05),见表1。

表1 脓毒症组与健康对照组淋巴细胞亚群及细胞因子水平比较

2.2 脓毒症患者淋巴细胞亚群计数与细胞因子水平相关性分析:Pearson相关性分析结果显示,CD8+T细胞和IL-2水平间呈正相关(r=0.006,P<0.05),见表2。

表2 脓毒症患者淋巴细胞亚群计数与细胞因子水平相关性分析

2.3 脓毒症患者预后良好组与预后不良组淋巴细胞亚群及细胞因子水平比较:与预后良好组相比,预后不良组的CD4+/CD8+、IL-6有显著性升高(P<0.05),见表3。

表3 预后良好组与预后不良组淋巴细胞亚群及细胞因子水平比较

2.4 脓毒症患者预后良好组与预后不良组临床指标水平比较:与预后良好组相比,预后不良组的APTT、Lac有所升高,差异有统计学意义(P<0.05);预后不良组的PCT、NLR、WBC、PLT、PT、PaO2、PaCO2与预后良好组比较,差异无统计学意义(P>0.05),见表4。

表4 预后良好组与预后不良组临床指标水平比较

2.5 各指标对脓毒症不同预后的预测价值:二元logistic回归分析结果显示,CD4/CD8为影响脓毒症的独立危险因素(P<0.05),见表5。

表5 二元logistic回归模型分析脓毒症的影响因素

2.6 淋巴细胞亚群及细胞因子评估脓毒症患者病情的临床价值:ROC曲线结果显示,IL-6、TNF-α、CD4/CD8对于脓毒症病情的预后评估具有一定的临床价值(P<0.05),见表6,图1(目录后)。

表6 各指标评估脓毒症患者的临床价值

3 讨论

当前脓毒症患病率高、病死率高、治疗费用高,已经构成了对临床治疗和患者生命的重要威胁因素,然而,当前脓毒症发病机制和病理生理学仍然没有明确的诊断指标。目前脓毒症的免疫应答紊乱被认为是促炎反应与免疫抑制的共同结果[7]。

CD3、CD4、CD8是T淋巴细胞的重要表面标志物,三者在免疫调节中发挥重要的作用,是评价机体受到损伤后免疫机能变化的重要细胞因子。CD3细胞代表人类免疫功能状态,CD3细胞通过与TCR结合将抗原信号传递到T淋巴细胞,机体进行对病原体的清除。CD4细胞辅助CD8细胞消灭被细菌和病毒感染的细胞。CD8细胞作为细胞毒性T细胞,对于免疫反应中出现的抗原物质具有直接杀伤力。当发生脓毒症时机体T细胞增殖减低,凋亡增多,细胞因子分泌异常,脓毒症患者淋巴细胞亚群降低[8]。脓毒症免疫功能的改变随着时间而变化,对免疫功能进行监测,对于患者预后有重要作用。当发生感染时T细胞会向炎症部位迁移,对非己抗原有识别能力,能够清除外来抗原。既往研究发现脓毒症患者感染早期便出现明显的T淋巴细胞减少,其机制可能与脓毒症T淋巴细胞大量凋亡相关[7]。本研究结果显示,脓毒症患者和未感染脓毒症患者相比,感染组的淋巴细胞亚群计数明显低于未感染组。机体在感染脓毒症后患者通常会出现全身性炎症反应综合征—代偿性抗炎反应综合征,持续性炎症—免疫抑制代谢分解综合征和MODS[8]。本研究通过分析脓毒症组和健康组以及预后不良患者和预后良好患者,发现CD4+T、CD8+T、CD4+T/CD8+T和NK细胞计数变化明显,患者的免疫系统受到了抑制。

辅助性T细胞又分为Th1和Th2细胞,其中Th1细胞还参与迟发型的超敏反应和器官特异性自身免疫性疾病[9]。Th2细胞的主要功能是辅助B细胞活化分化为浆细胞并产生抗体,参与体液免疫应答,并在过敏性疾病和感染性疾病中发挥重要作用。而脓毒症发生时IL-6、IL-8等引发机体炎症反应,表现为炎症因子的升高、细胞因子风暴甚至诱发全身炎症反应综合征[10]。本研究发现,脓毒症感染时感染组Th2细胞分泌的IL-6升高,经过一段时间的治疗后,预后不良组和预后良好组IL-6也有所升高。

不同的炎性标志物PCT水平明显,且与病情严重程度相关,PCT是肝脏合成的非特异性炎性标志物,其值的升高提示机体发生炎症,与疾病的发生有一定的相关性[11]。感染脓毒症之后,机体免疫系统受到抑制,淋巴细胞减少。细菌感染是引发脓毒症的一个重要因素,中性粒细胞作为白细胞中重要的组成部分,当机体发生感染时,炎症反应增强,中性粒细胞数量增多。NLR与脓毒症疾病的相关性已经得到证实[12]。本研究表明,经过治疗后,根据预后良好组和预后不良组ROC曲线下的面积可知IL-6、TNF、CD4/CD8比值对于脓毒症诊断有较好的应用价值,二元logistic回归分析预后不良组的CD4/CD8比值的变化可以为疾病的预后和发展提供有价值的参考。

脓毒症的发生和细胞免疫有密切的关系,通过对淋巴细胞亚群的监测和细胞因子的调整,从而改变免疫抑制状态,对提高脓毒症患者生存率具有重要的意义。