新生兒感染性肺炎血清Gal-3、IL-17水平與肺超聲評分關系及對繼發呼吸窘迫綜合征的預測價值

徐岸楠, 廖崇皓, 李世瑤, 肖宗莉

重慶市開州區人民醫院新生兒科, 重慶 405400

新生兒感染性肺炎(neonatal infectious pneumonia,NIP)是指嬰兒出生28 d內發生的肺炎疾病,近兩年數據顯示,約50%的NIP是由細菌感染引起的,其病情進展迅速,易繼發呼吸窘迫綜合征(respiratory distress syndrome,RDS)[1,2]。盡管近年隨生命支持技術、肺保護策略、體外膜肺氧合等手段的應用,NIP繼發RDS的病死風險得到顯著降低,但尋找NIP患兒繼發RDS風險的評估工具仍十分重要。半乳糖凝集素-3(galectin-3,Gal-3)是哺乳動物特有的一種β半乳糖苷結合凝集素,最新研究證實,Gal-3是肺損傷后機體免疫穩態顯著上調的一種重要調節因子,其在大葉性肺炎[3]、新冠肺炎[4]等肺部炎癥性疾病中存在與疾病嚴重程度呈依賴性增加的特征。白細胞介素-17(interleukin-17,IL-17)是保護宿主免受黏膜感染的重要細胞因子,也是一種具備強大促炎能力的前炎癥因子,可誘導中性粒細胞向炎癥部位聚集,發揮致炎、病原菌清除、損傷修復等作用[5]。同時有研究指出,IL-17是小鼠呼吸道黏蛋白——Gal-3互相作用的重要調節因子,Gal-3和IL-17可能互相作用誘導氣道炎癥的發生發展[6]。目前NIP患兒血清Gal-3、IL-17水平與其病情間關系如何尚缺乏廣泛研究,本研究通過比較繼發RDS與未繼發RDS新生兒間指標的差異,分析血清Gal-3、IL-17水平對繼發RDS的預測價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取2021年2月至2023年2月我院NIP患兒98例作為研究組,選取同期健康新生兒98例作為對照組。研究組納入標準:根據《兒科學》(第9版)[7]診斷確診,即患兒發生氣促、鼻翼煽動、發熱或體溫下降、三凹征等,肺細小濕啰音,X線片示肺斑片狀陰影;入組前未經相關治療;監護人對研究內容知情,簽署同意書。研究組排除標準:重大臟器功能發育不全;代謝性疾病;其他感染性疾病;免疫功能異常;特發性肺纖維化;入組時已出現RDS。研究組男51例,女47例,出生胎齡33+4～42周,平均(38.22±1.89)周;分娩方式:自然分娩59例,剖宮產39例;出生體重1.91～4.02 kg,平均(2.98±0.41)kg。對照組男55例,女43例,出生胎齡34+3～42周,平均(38.64±2.16)周;分娩方式:自然分娩63例,剖宮產35例;出生體重2.11～4.00 kg,平均(3.04±0.43)kg。兩組性別、出生胎齡、分娩方式、出生體重基線資料均衡可比(P>0.05)。本研究經我院倫理委員會批準。

1.2 方法

1.2.1檢測方法

研究組于治療前、對照組于出生后3～7 d內用非抗凝真空管采集股靜脈血4 mL,室溫靜置30 min,離心10 min(半徑8 cm,轉速3500 r/min),取上層血清,用上海恒遠生物科技有限公司Gal-3酶聯免疫試劑盒、IL-17酶聯免疫試劑盒分別檢測Gal-3、IL-17水平。操作由相同資深檢驗科技師參照試劑盒說明書步驟規范完成,Gal-3、IL-17均用酶聯免疫法規范檢測3次,取平均值。

1.2.2肺超聲評分

飛利浦EPIQ7型超聲儀,探頭頻率9～12 MHz,2名新生兒科超聲醫師配合檢查,患兒取仰臥位、側臥位,每側肺分成12區域,探頭自第2肋間自上至下,自左至右,先順肋間隙橫掃,再旋轉探頭90°縱掃,記錄圖像。根據《感染性肺炎超聲診斷專家建議》[8],并參照韓轉寧等[9]的肺超聲評分法,平滑A線或孤立B線不足3條記4分,有散在清晰B線記3分,大量B線(有融合)記2分,B線瀑布征記1分,肺實變記0分。當同一區域出現不同征象時,以最嚴重超聲表現打分,每個區域評分總和為肺超聲評分,總分0～48分,評分越低提示感染越嚴重。

1.2.3研究組干預方法

研究組患兒均給予抗感染、吸氧、維持水電解質及酸堿平衡等治療,同時進行體位引流,定期翻身、拍背等,清理口腔分泌物確保呼吸道暢通等。監測患兒病情變化,參照《兒科學》(第9版)[7]診斷是否繼發RDS。

1.3 觀察指標

(1)對比研究組、對照組血清Gal-3和IL-17水平、肺超聲評分。(2)分析研究組血清Gal-3和IL-17水平與肺超聲評分的關系。(3)NIP繼發RDS的影響因素分析。(4)NIP繼發RDS的獨立影響因素分析。(5)血清Gal-3、IL-17水平對NIP繼發RDS的評估價值。(6)血清Gal-3、IL-17水平評估NIP繼發RDS的凈受益率。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 對比研究組、對照組血清Gal-3和IL-17水平、肺超聲評分

研究組肺超聲評分23～41分,平均(32.06±2.47)分。研究組血清Gal-3、IL-17水平高于對照組(P<0.05)。見表1。

表1 對比研究組、對照組血清Gal-3和IL-17水平、肺超聲評分

2.2 分析研究組血清Gal-3和IL-17水平與肺超聲評分的關系

經Spearman秩相關系數分析,血清Gal-3(r=-0.671,P<0.001)、IL-17(r=-0.637,P<0.001)水平與肺超聲評分呈負相關。見圖1和圖2。

圖1 血清Gal-3水平與肺超聲評分的關系

圖2 血清IL-17水平與肺超聲評分的關系

2.3 NIP繼發RDS的影響因素分析

研究組98例NIP患兒中繼發RDS 22例,發生率22.45%。是否繼發RDS患兒間性別、分娩方式、日齡、出生體重、病原菌類型比較,差異無統計學意義(P>0.05)。NIP繼發RDS患者出生胎齡、肺超聲評分小于未繼發RDS患者,降鈣素原、C反應蛋白、有創通氣、血清Gal-3和IL-17水平高于未繼發RDS患者(P<0.05)。見表2。

表2 NIP繼發RDS的影響因素分析

2.4 NIP繼發RDS的獨立影響因素分析

將表2中P<0.05的項目(出生胎齡、降鈣素原、C反應蛋白、有創通氣、Gal-3、IL-17、肺超聲評分)作為自變量,將NIP繼發RDS情況作為因變量(賦值說明見表3),首先進行多重共線性檢驗,肺超聲評分存在多重共線性(方差膨脹因子VIF>10),移除混雜因素后將出生胎齡、降鈣素原、C反應蛋白、有創通氣、Gal-3、IL-17納入多因素Logistic回歸模型,結果顯示,Gal-3、IL-17是NIP繼發RDS的獨立危險因素,胎齡是NIP繼發RDS的獨立保護因素(P<0.05)。見表4。

表3 自變量及因變量的賦值說明

表4 NIP繼發RDS的獨立影響因素分析

2.5 血清Gal-3、IL-17水平對NIP繼發RDS的評估價值

經ROC曲線分析,血清Gal-3、IL-17水平評估NIP繼發RDS的AUC值分別為0.808、0.803,通過Logistic二元回歸擬合血清Gal-3、IL-17水平聯合評估NIP繼發RDS的模型,返回預測概率logit(p)作為獨立檢驗變量,再經ROC曲線分析,血清Gal-3、IL-17水平聯合評估NIP繼發RDS的AUC值為0.876,大于血清Gal-3(Z統計=2.116,P=0.034)、IL-17(Z統計=2.125,P=0.032)水平單一指標評估(P<0.05)。見表5、圖3。

圖3 血清Gal-3、IL-17水平評估NIP繼發RDS的ROC曲線

表5 血清Gal-3、IL-17水平對NIP繼發RDS的評估價值

2.6 血清Gal-3、IL-17水平評估NIP繼發RDS的凈受益率

將高風險閾值作為橫坐標,凈受益率作為縱坐標繪制決策曲線,當風險閾值約為0.20～0.88時,血清Gal-3、IL-17水平聯合評估NIP繼發RDS的凈受益率大于單獨評估,在閾值0.41時受益最佳。見圖4、圖5。

圖4 血清Gal-3、IL-17水平評估NIP繼發RDS的決策曲線

圖5 血清Gal-3、IL-17水平評估NIP繼發RDS的臨床影響曲線

3 討論

新生兒呼吸道結構、功能及免疫系統發育尚不完善,是感染性肺炎的高發群體,且發病后致病菌可迅速增殖使病情進展至重癥肺炎,當合并RDS時可造成肺外器官功能異常,會增加后遺癥及病死風險[10]。因此,早期個體化識別NIP患兒繼發RDS的風險是指導臨床實現精準干預的關鍵。

目前肺超聲是醫療機構檢查新生兒肺部疾病的重要手段,臨床已證實,通過肺超聲評分可有效評估患兒病情嚴重程度,為臨床治療提供參考[11]。本研究也發現,NIP患兒的肺超聲評分顯著降低,與上述報道一致,但肺超聲評分主要依據肺病理性改變進行病情評估,難以為臨床前期預防提供參考。鑒于當前主流觀點認為,肺炎所致RDS普遍存在彌漫性肺泡損傷,NIP發病后所出現的局部及全身炎癥反應不僅是造成肺泡腔和間質內滲出性水腫、肺泡塌陷的重要原因,也是引起肺泡上皮細胞增生、間質纖維化的主要病理生理基礎[12],因此,從該過程相關的生化層面入手或可為臨床實現前期預防提供依據。Gal-3在人體內廣泛表達,主要參與機體免疫穩態及免疫反應的調節過程,是評估機體炎癥及組織纖維化的重要指標。王剛祚等[13]研究發現,高水平Gal-3是NIP合并RDS患兒病死的獨立危險因素,其評估NIP合并RDS患兒預后的AUC值為0.682,具有一定評估價值。但NIP患兒血清Gal-3水平對繼發RDS風險的評估價值如何尚缺乏研究,本研究結果顯示,研究組血清Gal-3水平普遍升高,且與肺超聲評分呈負相關,提示血清Gal-3水平變化可能與NIP的發生發展有關。繼續分析發現,繼發RDS的NIP患兒血清Gal-3水平升高更顯著。分析可能是因Gal-3作為細胞間互相作用的凝集素,正常情況下,Gal-3可促進中性粒細胞、巨噬細胞等向感染部位聚集以清除致病原,但受機體內外眾多因素影響,當致病原持續存在時可能會刺激造血組織的巨噬細胞大量生成Gal-3,以致中性粒細胞、巨噬細胞等炎性細胞在炎癥部位過度聚集,其在清除致病原的同時也會釋放炎癥因子損害正常組織細胞[14]。上述研究說明,NIP患兒血清Gal-3水平過度升高可能是繼發RDS的重要危險因素。

IL-17是一種多效應促炎癥細胞因子,能通過誘使促炎性細胞因子生成而降解血管內皮細胞基膜、肺間質,以促進炎性細胞浸潤[15]。既往有關IL-17的研究主要集中在自身免疫性疾病、腫瘤疾病等方面,近年隨研究深入,其在肺感染性疾病中的研究也逐漸增多。有研究顯示,IL-17與細胞增殖、細胞外基質蛋白產生等過程有關,在慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者外周血中表達增加,有可能成為該疾病的治療靶點[16]。本研究同樣發現,NIP患兒血清IL-17水平顯著升高,且與肺超聲評分呈負相關。分析相關機制可能是下呼吸道感染后Th17細胞受刺激生成、分泌IL-17,而IL-17不僅可促使中性粒細胞成熟,且可誘導上皮及內皮細胞生成炎癥遞質,募集中性粒細胞向炎癥部位聚集,參與肺組織的炎癥損傷過程[17]。上述研究說明,NIP患兒血清IL-17水平變化可能與NIP發病發展有關,或可為臨床評估此類患兒繼發RDS提供依據。但也有多項研究表明,肺炎所致RDS是多種因素單獨或(和)共同作用的結果,降鈣素原、C反應蛋白等均與肺炎發生發展有關[18,19]。本研究也發現,降鈣素原、C反應蛋白等因素均是NIP患兒繼發RDS的影響因素,但該過程病理機制十分復雜,僅從當前現有研究仍不足以解釋NIP患兒繼發RDS的完整病理過程。本研究繼續多因素Logistic回歸分析發現,血清Gal-3、IL-17水平升高均是繼發RDS的獨立危險因素,當控制胎齡為固定變量時,血清Gal-3、IL-17水平每升高1個單位,繼發RDS的風險分別可增加0.521倍、0.304倍。分析得出主要是因Gal-3、IL-17在誘導中性粒細胞、巨噬細胞等向炎癥部位聚集方面具有協同作用,同時高水平的Gal-3可與Th17細胞表面的免疫突觸結合,刺激Th17細胞分泌IL-17,而IL-17又可通過調節黏蛋白表達而增強Gal-3在調節細胞間黏附性中的作用[20,21]。由此說明血清Gal-3、IL-17水平與NIP患兒繼發RDS關系密切,或可為臨床評估NIP患兒繼發RDS風險提供參考。ROC分析顯示,胎齡是NIP繼發RDS的獨立保護因素(P<0.05);血清Gal-3、IL-17水平聯合評估NIP繼發RDS的AUC值為0.876,大于血清Gal-3、IL-17水平單一指標評估(P<0.05),且風險閾值約為0.2～0.88時,聯合評估NIP繼發RDS的凈受益率大于單獨評估,在閾值0.41時受益最佳。

綜上可知,NIP患兒血清Gal-3、IL-17水平與肺超聲評分關系密切,是繼發RDS的重要影響因素,臨床通過檢測血清Gal-3、IL-17水平可評估NIP患兒繼發RDS的風險。