儿童难治性肺炎支原体肺炎血清和肺泡灌洗液中CARDS TX、TNF-α、SAA的表达水平及意义

马莹莹,彭韶,储卫红,张曼,高艺伟

(郑州大学第一附属医院 小儿内科,河南 郑州 450052)

近年来儿童肺炎支原体肺炎(Mycoplasmapneumoniaepneumonia,MPP)的发病率有明显增高趋势,发病率占社区获得性肺炎的10%～30%[1]。目前认为该病系自限性疾病,随着难治性肺炎支原体肺炎(refractoryMycoplasmapneumoniaepneumonia,RMPP)病例报道越来越多,并发症也越来越复杂多样,可以预测RMPP发生和发展的生物学指标更是吸引广大学者的关注。RMPP是指大环内酯类抗生素正规治疗7 d及以上仍持续发热,临床征象加重,出现肺外并发症,病程延长并伴随影像学征象进展。伴随着检验技术不断进步,积极探讨灵敏度高、特异度高的血清指标,为临床提供早期预警,引起临床医生高度重视。社区获得性呼吸窘迫综合征毒素(community acquired respiratory distress syndrome toxins,CARDS TX)作为肺炎支原体(Mycoplasmapneumoniae,MP)的重要致病毒素蛋白,在MP感染发病机制中发挥不可忽视的作用。CARDS TX是由MPMPN3编码表达,相对分子质量为68 000,由591个氨基酸组成,具有功能上可分离的N-末端和C-末端结构域。N端是主要功能结构域,C端主要介导毒素与靶细胞的识别、结合以及进入过程。有研究表明,CARDS TX表达与儿童MPP进展至RMPP风险相关[2]。肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)主要由单核细胞和巨噬细胞产生,是先天免疫反应中最重要的促炎细胞因子之一。作为机体较为重要的内源性炎症因子,失调的TNF-α可触发细胞因子释放综合征,且有研究证实其参与严重肺炎相关的肺损伤[3]。健康患儿体内血清淀粉样蛋白A(serum amyloid A,SAA)水平极低,当受到支原体、细菌等病原体侵袭后,肝细胞产生大量SAA。有研究证实对微弱炎症刺激来说,SAA的敏感性甚至要高于C反应蛋白,因此说明,对初期细菌性肺炎、病毒性肺炎患者来说,检测SAA的意义重大,可为临床早期诊断提供可靠依据[4]。基于此,本研究主要分析RMPP患儿血清和肺泡灌洗液中CARDS TX、TNF-α、SAA的表达水平,并分析其在RMPP预测中的价值。

1 对象与方法

1.1 研究对象

将2021年2月至2023年2月郑州大学第一附属医院收治的接受支气管镜检的132例MPP患儿作为研究对象,其中47例(35.60%)RMPP患儿作为Ⅰ组,另外85例(64.40%)MPP患儿作为本研究的Ⅱ组,同期在医院门诊体检的80例健康儿童作为Ⅲ组。Ⅰ组:男26例,女21例,发病后1～5(2.13±0.45)d入院;年龄1～14(5.71±1.45)岁。Ⅱ组:男47例,女38例,发病后1～5(2.23±0.25)d入院;年龄1～14(5.31±1.65)岁。Ⅲ组:男42例,女38例;年龄1～14(5.61±1.37)岁。支气管镜检查及灌洗时间为发病后(11.51±0.42)d。两组一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)。本研究已通过医院医学伦理委员会批准(批准文号:2023-KY-0166-002)。且患儿家属及监护人同意参与本研究。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准:(1)Ⅰ组和Ⅱ组均符合《儿童肺炎支原体肺炎诊治专家共识(2015年版)》中MPP的诊断标准[5];Ⅰ组RMPP是指大环内酯类抗生素正规治疗7 d及以上仍持续发热,临床征象加重,出现肺外并发症,病程延长并伴随影像学征象进展;(2)经呼吸道病原RNA恒温扩增实时荧光检测技术及血清酶联免疫吸附试验检测所有患儿MP-IgM,结果为阳性[6];(3)所有研究对象临床资料完整。排除标准:(1)存在其他病原体感染;(2)支气管哮喘、免疫缺陷、先天性肺发育不良、先天性心脏病、既往肝肾疾病史、慢性咳喘、反复呼吸道感染病史等先天性疾病及慢性疾病;(3)病例资料不完整,开展本研究之前或开展本研究期间同期参与其他研究。

1.3 标本采集方法

(1)采集血清:入院后采集研究对象外周静脉血,采集Ⅲ组研究对象体检当日外周静脉血,3 000 r·min-1离心处理10 min,收集上清液保存备用。(2)收集肺泡灌洗液:收集之前,获取研究对象的监护人知情同意,首先用20 g·L-1的利多卡因对局部表面进行浸润麻醉,再通过肌内注射阿托品,之后经鼻腔滴入呋麻滴剂再通过咪达唑仑进行镇静,选择适当的纤维支气管镜,并通过适当的丁卡因胶浆涂抹镜管,并插入相对应的管腔内开展支气管肺泡灌洗,灌洗液主要为37 ℃的生理盐水,体重不足20 kg,则灌洗量为1 mL·kg-1,如体重超过20 kg,灌洗总量为20 mL,在灌洗结束之后通过13.3～20.0 kPa负压抽吸肺泡灌洗液,并分别装在1.5 mL的离心管,3 000 r·min-1离心处理10 min,取上清液保存备用。

1.4 观察指标

(1)3组血清CARDS TX、TNF-α、SAA水平;(2)Ⅰ组与Ⅱ组的肺泡灌洗液CARDS TX、TNF-α、SAA水平。

1.5 统计学方法

2 结果

2.1 血清CARDS TX、TNF-α、SAA水平

Ⅰ组的血清CARDS TX、TNF-α、SAA表达水平高于Ⅱ组和Ⅲ组,且Ⅱ组高于Ⅲ组(P<0.05)。见表1。

表1 3组血清CARDS TX、TNF-α、SAA水平比较

2.2 肺泡灌洗液CARDS TX、TNF-α、SAA水平

Ⅰ组的肺泡灌洗液CARDS TX、TNF-α、SAA表达水平高于Ⅱ组(P<0.05)。见表2。

表2 Ⅰ组和Ⅱ组患儿肺泡灌洗液CARDS TX、TNF-α、SAA水平比较

2.3 绘制ROC曲线

CARDS TX预测MPP患儿发展为RMPP的AUC为0.705(P=0.037),TNF-α的AUC为0.711(P=0.037),SAA的AUC为0.735(P=0.036)。

3 讨论

本文研究RMPP患儿外周血和肺泡灌洗液中CARDS TX、TNF-α、SAA的表达水平和预测价值。Su等[7]研究认为CARDS TX在RMPP中的致病机制主要包含以下几个方面。(1)促进炎症反应及中性粒细胞浸润引起肺损伤,Hardy等[8]通过动物模型发现暴露于CARDS TX的小鼠和狒狒肺部促炎细胞因子的表达水平升高,且与CARDS TX的鼻滴剂量相关。 (2)激活NLRP3炎症小体通路:CARDS TX可与NLRP3炎症复合体结合,通过ART活性的转译后修饰作用将NLRP3炎症复合体活化,释放IL-1β,从而激发并扩大炎症反应,并决定炎症反应的严重程度[9]。(3)致细胞空泡化作用:C-末端区域以类似毒素的方式诱导细胞内空泡化,可导致纤毛运动减退和呼吸道上皮细胞完整性丧失,引起细胞死亡[10]。(4)影响纤毛功能,但机制不明。有研究指出CARDS TX的浓度与MPP疾病的严重程度密切相关[11]。Li等[2]发现有黏液栓形成的MPP患儿肺泡灌洗液中CARDS TX的表达水平高于无黏液栓形成的MPP患儿。本研究中MPP组(Ⅰ组和Ⅱ组)CARDS TX的表达水平均高于正常对照组,且Ⅰ组外周血及肺泡灌洗液中CARDS TX的表达水平均高于Ⅱ组,推测CARDS TX可能参与RMPP致病过程。此外,CARDS TX刺激Th-2细胞因子和趋化因子(CCL17和CCL22)的表达,导致气道变态反应和高反应性[12]。有研究认为在MP感染控制一段时间后,CARDS TX仍具有激发气道过敏性炎症的功能[13]。越来越多研究证实CARDS TX与MPP、哮喘等变态反应性疾病相关,更有学者认为其可作为MP新的治疗靶点,故CARDS TX与MPP肺内外并发症及MP感染合并哮喘患儿的关系值得进一步探究。

TNF-α高表达可促进大量细胞因子和趋化因子产生,加重炎症反应。有研究构建动物模型将重组CARDS TX引入小鼠气道观察到CARDS TX以剂量依赖性方式增加RAW264.7巨噬细胞分泌的TNF-α水平,认为TNF-α的高表达可能是由CARDS TX诱导的[2]。本研究中TNF-α与CARDS TX表达水平相平行,可能与之有关。有研究显示,在大叶性肺炎和支气管肺炎中,血清TNF-α水平与全身炎症反应的严重程度成正比,并可准确预测重症肺炎的发生发展[14]。本研究中TNF-α与CARDS TX表达水平相平行,且Ⅰ组外周血及肺泡灌洗液TNF-α水平均高于Ⅱ组,AUC较CARDS TX高,推测其预测价值更高,更值得进一步探讨。

SAA广泛应用在感染性疾病、炎症、肿瘤和外伤的诊断当中,对于急性感染,特别是细菌和病毒感染,SAA在疾病早期阶段均显著升高,可在24 h内升高1 000倍,显示出较高的敏感性[15]。有研究提出SAA是预测新型冠状病毒感染预后的独立因素,可作为新型冠状病毒感染严重程度和预后判断的生物标志物[16]。Liu等[17]指出SAA升高可作为预测新型冠状病毒感染严重程度的独立变量。研究表明,SAA不仅通过肝产生,肺成纤维细胞也可产生[18]。肺部纤维化基础和低氧等刺激可促进特发性肺纤维化患者产生大量的SAA,推测SAA或许可替代传统的肺功能用于判断患者病情严重程度及其治疗效果。李磊等[19]研究发现SAA水平与小儿重症肺炎的炎症反应、预后转归密切相关。本研究结果显示Ⅰ组和Ⅱ组SAA表达水平高于正常对照组,Ⅰ组外周血及肺泡灌洗液中表达水平高于Ⅱ组,推测SAA可能参与RMPP致病过程。同时有研究指出SAA可通过降低巨噬细胞与T淋巴细胞水平减轻组织器官炎症损伤[20]。本研究中Ⅰ组SAA表达水平最高,推测可能原因为MP感染后SAA迅速进入血液,也不排除机体通过SAA高表达启动自我保护机制。本研究结果显示SAA预测RMPP的AUC最高,其敏感性较高,更有潜力成为预测RMPP的生物标志物。

4 结论

CARDS TX、TNF-α、SAA均参与RMPP的致病发展,其中SAA更有可能成为预测RMPP的生物标志物,临床应密切监测其水平变化,并采取针对性治疗方案,以预防RMPP发生,避免不良预后。