血清B7-H3、PCT和sICAM-1水平對呼吸機相關性肺炎的評價研究

張麗娟,王金梅,王 雷

(1.界首市人民醫院 醫院感染管理科,安徽 阜陽 236500;2.安徽醫科大學第二附屬醫院 醫院感染管理科,安徽 合肥230000;3.合肥京東方醫院 消毒供應中心,安徽 合肥 230000)

呼吸機相關性肺炎(ventilator associated pneumonia,VAP)是最常見的重癥監護病房(ICU)獲得性感染之一,研究報道的發病率差異很大,具體取決于環境和診斷標準[1],其發生與機械通氣和ICU住院時間延長有關。VAP的估計歸因死亡率約為10%,外科ICU患者和入院時嚴重程度評分中等的患者病死率更高[2]。在ICU中及時診斷尤其具有挑戰性,預測VAP相關指標的尋找尤為重要。

降鈣素原(Plateletcrit,PCT)是一種可溶性蛋白質,反映敗血癥、細菌感染或嚴重炎癥反應的情況,CALC-1基因的表達增加,機體實質組織(包括肺、肝、腎、脂肪細胞和肌肉)以及身體所有分化細胞中產生PCT增多[3]。高秀蓮等[4]研究顯示,VAP患者血清PCT明顯升高。同時,B7同系物3蛋白(B7 homolog 3 protein,B7-H3)是一種免疫檢查點分子和共刺激/共抑制免疫調節蛋白,在免疫系統中起雙重作用。人類B7-H3基因位于15號染色體上,以跨膜或可溶性亞型存在[5]。研究表明,B7-H3參與了肺炎支原體的致病機制[6]?？扇苄约毎g黏附分子-1(soluble intercellular adhesion molecules-1,sICAM-1)這種炎性反應的始動因子能夠通過誘導炎性因子生成擴大炎癥級聯反應,有研究發現,患兒炎癥水平越高,則sICAM-1表達越高[7]。并且,血清sICAM-1水平對新生兒肺炎及預后均有重要的預測價值[8]。同時,研究發現,sICAM-1的變化與肺炎感染具有一定相關性[9]。因此,本研究探究血清B7-H3、PCT和sICAM-1水平對VAP的預測價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019年6月～2020年6月在界首市人民醫院接受機械通氣患者作為研究對象,根據納入、排除標準,共篩選出76例。按照是否發生VAP分為感染組(35例)和未感染組(41例)。本研究已獲得醫院倫理委員會批準。

納入標準:①感染組患者符合《中國成人醫院獲得性肺炎與VAP診斷和治療指南(2018版)》[10]中診斷標準;②所有患者年齡已滿18周歲;③患者采用呼吸機輔助治療時間不低于48 h;④患者臨床資料完整。

排除標準:①呼吸機輔助治療前已患有肺部感染;②機械通氣前、機械通氣期間存在肺外感染;③呼吸機輔助治療時間≥35 d;④伴有免疫系統疾病;⑤孕婦或哺乳期婦女。

1.2 方法

1.2.1 資料采集 記錄所有患者一般資料,包括年齡、性別、吸煙史、糖尿病史、高血壓史、入院時間、插管方式等。入院后第2天清晨測量患者空腹體質量(kg)、身高(cm),并計算體質量指數(body mass index,BMI),BMI=體質量/身高2。所有患者于入院后第4天由兩位主治醫師進行臨床肺部感染評分(CPIS),取其平均值。

1.2.2 實驗室指標檢測 所有患者于呼吸機輔助治療24 h后清晨采集患者肘間靜脈血,3 000 r/min離心10 min取上清,檢測B7-H3選用B7-H3試劑盒,由上海西唐生物制品有限公司提供;選用PCT試劑盒檢測PCT水平,由廣州萬孚生物技術股份有限公司提供;采用ELISA檢測sICAM-1表達水平,由上海江萊科技有限公司提供。

分別抽取患者治療前及治療后3 d肘靜脈血,檢測其B7-H3、PCT及sICAM-1水平,檢測方法同上。

1.2.3 病原菌檢測 在無菌條件下,纖維支氣管鏡采集患者呼吸道分泌物,于2 h內送至實驗室培養。先進行細胞學篩查,標本合格的判定標準為:低倍鏡下WBC計數≥25個且鱗狀上皮細胞計數<10個,將標本37℃培養6～8 h,然后取出蛋白胨表面培養物,放于瓊脂平板內,繼續37℃培育24 h,挑選出優勢致病菌,同一患者連續2次培養出相同的優勢菌株可認定為致病菌,培育完成后應用ATB expression自動細菌鑒定儀(法國生物梅里埃公司提供)進行細菌菌群鑒定。

2 結果

2.1 一般資料 76例機械通氣患者中發生VAP患者35例,未發生感染者41例。兩組患者在年齡、性別、身高、體質量、疾病史、吸煙史、住院時間以及插管方式等一般資料的比較中差異均無統計學意義(P>0.05)。與未感染組相比,感染組患者的CPIS評分、B7-H3、PCT以及sICAM-1水平較高(P<0.001)。見表1。

表1 兩組患者一般資料比較

2.2 肺部感染患者病原菌檢測 35例肺部感染患者檢測出病原菌共計85株,革蘭陽性菌28株(32.94%),革蘭陰性菌41株(48.24%),真菌14株(16.47%),其他病原菌2株(2.35%)。

2.3 B7-H3、PCT、sICAM-1水平與CPIS評分相關性分析 采用Pearson分析感染組患者B7-H3、PCT、sICAM-1與CPIS評分的關系,發現B7-H3、PCT、sICAM-1與CPIS評分均呈正相關(r=0.581、0.633和0.631),差異有統計學意義(P<0.001)。見圖1。

A.B7-H3水平與CPIS評分相關性;B.PCT水平與CPIS評分相關性;C.sICAM-1水平與CPIS評分相關性。

2.4 機械通氣患者發生VAP的多因素Logistic回歸分析 Logistic多因素回歸分析顯示,B7-H3、PCT、sICAM-1是機械通氣患者發生VAP的獨立危險因素(P<0.05)。見表2。

表2 機械通氣患者發生VAP的多因素Logistic回歸分析

2.5 診斷價值分析 ROC曲線顯示,血清B7-H3、PCT、sICAM-1診斷VAP的曲線下面積(area under the curve,AUC)分別為0.743、0.854、0.845,對應靈敏度分別為82.43%、65.13%、73.26%,特異度分別為68.59%、94.11%、88.24%。三者聯合診斷的AUC為0.933,靈敏度和特異度分別為83.72%和94.13%。見表3、圖2。

圖2 B7-H3、PCT、sICAM-1診斷VAP的ROC曲線

3 討論

VAP是機械通氣較為常見的一種并發癥,其不僅會增加患者的住院時間和治療費用,也在一定程度上提高了患者的臨床病死率[11]。目前對于VAP的診斷金標準仍是組織病理學炎癥反應和肺活檢微生物培養,早期臨床診斷仍然存在很大的問題,因此,探尋一種有效的早期診斷方法,對于預測VAP有著重要的作用。

B7-H3作為共刺激分子B7家族成員,具有雙向調節T細胞作用,在免疫炎癥反應過程中作用顯著。在支氣管哮喘患兒急性期、緩解期B7-H3水平呈異常高表達,并與肺功能指標呈負相關[12]。同時,徐維民[13]在研究中發現,B7-H3在支原體肺炎患兒中均呈現高表達狀態,且與支原體肺炎的嚴重程度密切相關,在支原體肺炎患兒中具有較高的檢測價值。Li等[14]證實,B7-H3通過過度炎癥在肺炎支原體肺炎患兒中發揮重要作用,其可能是肺炎支原體肺炎防治的新靶點或評估預后的新型潛在生物標志物。本研究結果顯示,發生VAP患者的B7-H3水平明顯高于未感染組,且多因素回歸分析顯示,B7-H3是機械通氣患者發生VAP的獨立危險因素,提示B7-H3參與了VAP的炎癥過程,然而具體機制仍需要進一步研究。

研究發現,PCT在沒有細菌感染的情況下,當機體出現免疫反應、休克以及臟器衰竭時,其水平也會出現升高[15]。王丹等[16]研究發現,血清PCT的升高是重癥監護病房呼吸機通氣患者發生VAP的危險因素,臨床對其進行動態檢測能夠對VAP患者的預后進行良好預測。本研究結果顯示,發生VAP患者的PCT水平明顯高于未感染組,且多因素回歸分析顯示,PCT是機械通氣患者發生VAP的獨立危險因素,提示PCT水平差異表達與VAP患者的嚴重程度有關。

已有文獻報道[17],血清sICAM-1水平與凋亡蛋白表達存在一定相關性,其水平升高可加快細胞凋亡,導致感染惡化。李川等[18]在研究中發現,血清sICAM-1在急性胰腺炎患者中呈升高表達,且與病情惡化、臨床轉歸不佳緊密相關。李彬等[19]發現,血清sICAM-1異常升高與急性腦卒中合并肺部感染發生及預后情況密切相關,且有助于預測生存狀況。本研究中發生VAP患者的sICAM-1水平明顯高于未感染組,且多因素回歸分析顯示,sICAM-1是機械通氣患者發生VAP的獨立危險因素,sICAM-1水平上調可能提示VAP患者病情加重。

選用相同的定義對監測VAP發生率并指導臨床防治具有重要作用。本研究中,通過ROC曲線預測B7-H3、PCT、sICAM-1對VAP的診斷價值,結果發現,血清B7-H3、PCT、sICAM-1對VAP有一定的診斷效能,且三者聯合診斷的AUC為0.933,其診斷價值高于單獨診斷。同時,本研究結果顯示感染組患者CPIS評分顯著高于未感染組,并且感染組患者呼吸道中均檢測到病原菌感染。表明感染組B7-H3、PCT、sICAM-1變化與CPIS、病原菌檢測的結果一致,通過Pearson分析感染組患者B7-H3、PCT、sICAM-1與CPIS評分呈現一定的正相關關系,說明B7-H3、PCT、sICAM-1預測VAP的有效性,以及與其他相關數據結果的一致性。有報道醫院環境以及消毒管理不合格均會在一定程度上增加機械通氣患者VAP的發生率[20],因此,醫院在診斷患者是否發生感染的同時,也應做好實行合理的分區管理及隔離等有效的干預措施,進而降低VAP的發生率。

綜上所述,VAP患者血清B7-H3、PCT、sICAM-1水平升高,且與CPIS評分呈正相關關系,三者分別對VAP有一定的診斷價值,即B7-H3>50.32 ng/mL或PCT>1.72 μg/L或sICAM-1>424.84 ng/L或三者均升高時,提示醫院感染管理專職人員需要提前介入,以降低VAP的發生。