譚艷芳，魏婷婷，歐陽文獻，姜 濤，李雙杰

(湖南省兒童醫(yī)院，湖南 長沙 410007)

·論著·

重癥EV71型手足口病炎癥因子的臨床意義

譚艷芳，魏婷婷，歐陽文獻，姜 濤，李雙杰

(湖南省兒童醫(yī)院，湖南 長沙 410007)

目的了解5種炎癥因子MCP-1、IL-1β、IL-18、HMGB1、IL-10在重癥EV71型手足口病(HFMD)中的臨床意義。方法選取某院2014年3—8月確診為重癥EV71型HFMD的住院患兒為HFMD組，同期本院門診體檢的健康兒童為對照組，動態(tài)觀察兩組外周血MCP-1、IL-1β、IL-18、HMGB1、IL-10表達水平的變化，并收集HFMD組臨床資料。結果HFMD組共102例患兒，平均年齡為(2.18±0.91)歲，其中主要以≤3歲為主，占80.39%；HFMD組患兒入院時為第2期77例，第3期16例，第4期9例。經過第2期共77例，第3期共52例，第4期共21例，第5期共88例。HFMD組第2、3、4期分別與對照組的5種炎癥因子表達水平比較，差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)；HFMD組第3期與第4期的IL-10表達水平比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。HFMD組第2、3期進展組HMGB1表達水平均高于痊愈組，差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。死亡組與存活組在入院時5種炎癥因子表達水平的比較，差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。結論MCP-1、HMGB1、IL-1β、IL-10、IL-18的表達水平與HFMD病情輕重相關，對患兒預后的預測有一定臨床意義。HMBG1在HFMD中對病情轉歸有一定預測價值。

手足口病； 人腸道病毒71型； MCP-1； HMGB1； IL-1β； IL-10； IL-18

典型的手足口病(hand-foot-and-mouth disease ，HFMD) 以手、足、臀周及口腔黏膜的皰疹為主要表現(xiàn)，伴有發(fā)熱等非典型癥狀；重癥病例常無典型皮疹，可能以嚴重的神經系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)癥狀為首發(fā)表現(xiàn)，以神經源性肺水腫、循環(huán)衰竭為主要致死原因。重癥HFMD以感染人腸道病毒71型(enterovirus 71，EV71)為主[1]，在并發(fā)腦炎、肺水腫、肺出血患者中EV71檢出率更高，但EV71在HFMD的具體致病機制尚不明確。單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)、白細胞介素-1β(IL-1β)、白細胞介素-18(IL-18)、高遷移率族蛋白1(HMGB1)是常見的炎癥因子，其在肺炎、出血后的炎癥反應、炎癥性腸病、胰腺炎、皮炎以及眾多其他炎癥相關疾病的發(fā)生發(fā)展中起重要調節(jié)作用[2-6]。白細胞介素-10(IL-10)作為一種經典的抑炎因子，常常與IL-1β、IL-18等促炎因子相互協(xié)調而起到保護機體免受感染的作用。目前，上述炎癥因子和白細胞介素在重癥EV71型HFMD的發(fā)病過程中是否起作用尚不清楚，故選取某院確診為重癥EV71型HFMD的住院患兒，動態(tài)觀察此病不同分期外周血中MCP-1、IL-1β、IL-18、HMGB1、IL-10表達水平的變化，探索此5種炎癥因子在重癥EV71型HFMD發(fā)病過程中的臨床意義。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取某院2014年3—8月符合《手足口病診療指南(2010年版)》診斷標準，經實驗室ELISA確診病原僅為EV71的住院患兒，作為HFMD組；選取同期本院門診體檢，按性別、年齡匹配設置的健康兒童為對照組。參照衛(wèi)生部頒布的《腸道病毒71型(EV71)感染重癥病例臨床救治專家共識(2011年版)》，將HFMD組患兒按照病情輕重分為神經系統(tǒng)受累期(第2期)、心肺功能衰竭前期(第3期)、心肺功能衰竭期(第4期)、恢復期(第5期)。進一步將HFMD組第2、3期患兒按照之后病情轉歸不同分為進展組與痊愈組；按照結局不同分為死亡組與存活組。

1.2 臨床觀察 參照《腸道病毒71型(EV71)感染重癥病例臨床救治專家共識(2011年版)》判斷病情變化，動態(tài)觀察HFMD組患兒發(fā)熱、皮疹、精神反應、易驚、嘔吐、心率、呼吸、末梢循環(huán)等情況，并于病情變化2 h內再次留取外周靜脈血標本。所有HFMD組患兒均采集外周血進行血常規(guī)、血糖、C反應蛋白(CRP)、降鈣素原(PCT)、血生化等參數(shù)檢測，行胸片、頭顱CT/MRI等影像學檢查。

1.3 檢測方法 留取HFMD組和對照組患兒入院2 h內靜脈血標本2 mL，置于EDTA抗凝管中，以3 000 r/min的速度離心10 min，分離出血漿于凍存管，置于-70℃冰箱保存。采用雙抗體夾心ELISA法測定外周血血漿MCP-1、IL-1β、IL-18、HMGB1、IL-10表達水平，按說明書進行操作；每個樣本設3個復孔，酶標檢測儀450 nm處讀數(shù)。

1.4 統(tǒng)計分析 應用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析。計量資料采用均數(shù)±標準差，兩樣本比較采用獨立樣本T檢驗，多樣本比較采用單因素方差分析，P≤0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 一般資料 HFMD組共102例患兒，其中男性57例，女性45例；年齡為3個月～7歲，平均年齡為(2.18±0.91)歲，其中主要以≤3歲為主，占80.39%(82/102)；HFMD組患兒均以發(fā)熱、皮疹、精神反應差、易驚為主要表現(xiàn)；第4期患兒年齡低于第2、3期，但入院時體溫、白細胞數(shù)、血糖、CRP、PCT高于第2、3期。見表1。

2.2 病情轉歸 HFMD組患兒入院時為第2期有77例，第3期有16例，第4期有9例。HFMD患兒從第2期進展到第3、4期一般于病程的第2～4天。HFMD組患兒從第2期病情共轉為第3期有36例，第4期有5例，第5期有73例，死亡1例；從第3期病情共轉為第4期有7例，第5期有12例，死亡4例；從第4期病情共轉為第5期有3例，死亡6例。見圖1。

表1 HFMD組患兒一般資料

*：排除體溫影響

2.3 HFMD組和對照組炎癥因子表達水平 HFMD組患兒經過第2期共有77例，第3期共有52例，第4期共有21例，第5期共有88例。HFMD組第2、3、4期分別與對照組的5種炎癥因子表達水平比較，差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。

HFMD組第2期與第3期的5種炎癥因子表達水平比較，差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)；HFMD組第3期與第4期的MCP-1、IL-1β、IL-18、 HMGB1表達水平比較，差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)；HFMD組第3期與第4期的IL-10表達水平比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表2。

圖1 102例HFMD患兒病情轉歸情況

組別例數(shù)MCP?1(pg/mL)IL?1β(pg/mL)IL?18(pg/mL)HMGB1(ng/mL)IL?10(pg/mL)HFMD組 第2期77468．72±266．431149．41±207．211363．83±268．0153．90±17．30638．10±89．82 第3期52711．90±397．85°1614．35±297．24°1535．01±239．94°75．52±14．93°918．72±166．45° 第4期211034．32±464．22#2351．72±434．83#2010．91±521．40#104．00±12．21#939．80±147．87 第5期88151．70±29．82260．72±49．10276．40±67．9429．52±9．76192．29±26．46對照組6832．05±13．34?57．51±28．54?64．80±24．72?5．90±1．33?24．94±9．88?

*：分別與HFMD組第2、3、4期比較，P<0.05；°：與HFMD組第2期組比較P<0.05；#：與HFMD組第3期比較P<0.05

2.4 進展組和痊愈組炎癥因子表達水平 HFMD組第2期進展組共36例，痊愈組共41例；HFMD第3期進展組共7例，痊愈組共9例。HFMD組第2期進展組與痊愈組的MCP-1、IL-1β、IL-18、IL-10表達水平比較，差異均無統(tǒng)計學差異(均P>0.05)；HFMD組第3期進展組與痊愈組的MCP-1、IL-1β、IL-18、IL-10表達水平比較，差異均無統(tǒng)計學差異(均P>0.05)。HFMD組第2、3期進展組的HMGB1表達水平均高于痊愈組，差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。見表3。

2.5 死亡組和存活組炎癥因子表達水平 HFMD組中死亡組共14例，存活組共88例，兩組在入院時5種炎癥因子表達水平比較，差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。見表4。

表3 HFMD組第2、3期進展組和痊愈組5種炎癥因子表達水平

*:與進展組比較P<0.05

表4 HFMD死亡組和存活組5種炎癥因子表達水平

*：與死亡組比較P<0.05

3 討論

我國近年HFMD流行病學調查[7]顯示，EV71為重癥HFMD的主要病原體。重癥病例主要有中樞神經系統(tǒng)癥狀、循環(huán)系統(tǒng)癥狀、呼吸系統(tǒng)癥狀等[8]；重癥EV71型HFMD發(fā)生發(fā)展有全身炎癥反應參與[9]。正常情況下，促炎反應與抑炎反應維持動態(tài)平衡過程，以達到清除體內病原的目的，但當病情嚴重，如重癥EV71感染時，平衡可能被打破，炎癥因子大量釋放，全身炎癥反應劇烈，損傷多個臟器組織[10]。

MCP-1是趨化因子超家族中的CC亞族有代表性的一員，由炎性細胞及組織細胞共同分泌[11]。MCP-1通過趨化單核細胞，上調單核細胞黏附分子的表達，進而促進分泌IL-1、IL-6等多種細胞因子，促使嗜堿性粒細胞對組胺的釋放，對炎癥反應起調節(jié)作用。隨著EV71感染越嚴重，MCP-1表達水平越高，對免疫細胞的趨化作用越強，進一步刺激下游炎癥因子釋放增多，加重全身炎癥反應。IL-1β是一種早期炎癥因子[12]，在人體感染EV71后，體內炎癥反應過程被啟動，巨噬細胞等多種免疫相關細胞分泌IL-1β，之后通過與TLR家族成員結合來完成一系列下游反應，在反應過程中會激活轉錄因子NF-κB信號途徑[13]，NF-κB信號途徑又對MCP-1起激活作用，即IL-1β對MCP-1參與炎癥反應的過程起到調節(jié)作用，可以解釋IL-1β與MCP-1在HFMD各個分期中表達水平趨勢相同的原因。

IL-18是一種重要的前炎癥細胞因子，主要表達于T淋巴細胞、巨噬細胞和樹突狀細胞等[14]。IL-18與受體IL-18Rα結合后，也可誘導轉錄因子NF-κB的活化以促進諸多其他反應的發(fā)生。本研究結果顯示，IL-18的表達水平趨勢與IL-1β、MCP-1一致，與IL-18在炎癥反應過程中誘導NF-κB活化、激活JAK/STAT信號轉導通路相關。IL-18在HFMD組各期外周血中的表達水平均高于對照組，隨著第2、3、4期病情加重，IL-18表達水平逐漸增高，提示IL-18與病情的嚴重程度相關。第5期的IL-18表達水平低于第2期，同期外周血中IL-18表達水平不因病情轉歸不同而有差別。

HMGB1是細胞核內的一種典型的非組蛋白，是高遷移率族蛋白家族中的一員。當感染越嚴重，HMGB1的釋放量越多，炎癥反應越劇烈，病情的轉歸也將朝著進展方向發(fā)展；HMGB1釋放過度，預后較差，全身炎癥反應明顯并可能導致死亡。本研究顯示HMGB1在HFMD組各期外周血中的表達水平均也高于對照組，隨著第2、3、4期病情加重，HMGB1表達水平逐漸增高，第5期的HMGB1表達水平低于第2期，提示HMGB1與病情的嚴重程度相關。HFMD組第2、3期進展組的HMGB1表達水平均高于痊愈組，提示HMBG1在HFMD中對病情轉歸有一定預測價值。

IL-10是一種強有力的抗炎因子[15]，當患兒感染EV71后，啟動全身炎癥反應，此時體內的炎癥反應既需要清除體內的感染源又不能反應過度造成自身組織損傷，于是IL-10作為監(jiān)督員調控炎癥反應過程[16]。研究發(fā)現(xiàn)，HFMD組第2、3期中IL-10的表達水平與MCP-1、HMGB1、IL-1β的表達水平趨勢一致，表明在HFMD第3期之前，抑炎因子IL-10的表達與MCP-1、HMGB1、IL-1β的表達是相互作用以達到炎癥反應平衡狀態(tài)。當病情進展至第4期時，炎癥平衡狀態(tài)打破，抑炎因子IL-10的表達不再隨著促炎因子的進一步表達而增高，此時，促炎反應作用強于抑炎反應，平衡失調，發(fā)生全身炎癥反應，多臟器功能受損甚至衰竭，提示IL-10在重癥HFMD中的表達水平仍與病情嚴重程度相關。

綜上所述，5種炎癥因子在HFMD各期的動態(tài)變化過程，提示MCP-1、IL-1β、IL-18、HMGB1、IL-10的表達水平均與HFMD病情輕重相關。5種炎癥因子在死亡組表達水平均高于存活組，提示對患兒預后的預測有一定臨床意義。

本研究局限于本院感染科住院部病例，樣本量不大，其結果存在一定的局限性；若進一步加大樣本量進行統(tǒng)計分析，有希望根據(jù)炎癥指標制定出醫(yī)學參考范圍提示病情分期及嚴重程度。

[1] Gong M, Zhu H, Zhou J, et al. Cryo-electron microscopy study of insect cell-expressed enterovirus 71 and coxsackievirus a16 virus-like particles provides a structural basis for vaccine development[J]. J Virol, 2014, 88(11): 6444-6452.

[2] Kurata S, Osaki T, Yonezawa H, et al. Role of IL-17A and IL-10 in the antigen induced inflammation model byMycoplasmapneumoniae[J]. BMC Microbiol, 2014, 14: 156.

[3] Sun Q, Wu W, Hu YC, et al. Early release of high-mobility group box 1 (HMGB1) from neurons in experimental subarachnoid hemorrhage in vivo and in vitro[J]. J Neuroinflammation, 2014, 11: 106.

[4] Dinarello CA, Novick D, Kim S, et al. Interleukin-18 and IL-18 binding protein[J]. Front Immunol, 2013, 4: 289.

[5] Xu B, Bai B, Sha S, et al. Interleukin-1β induces autophagy by affecting calcium homeostasis and trypsinogen activation in pancreatic acinar cells[J]. Int J Clin Exp Pathol, 2014, 7(7): 3620-3631.

[6] Gogolinska A, Nowak W. Molecular basis of lateral force spectroscopy nano-diagnostics: computational unbinding of autism related chemokine MCP-1 from IgG antibody[J]. J Mol Model, 2013, 19(11): 4773-4780.

[7] Liu MY, Liu J, Lai W, et al. Characterization of enterovirus 71 infection and associated outbreak of hand, foot, and mouth disease in Shawo of China in 2012[J]. Sci Rep, 2016, 12(6): 38451.

[8] Lee KY. Enterovirus 71 infection and neurological complications[J]. Korean Pediatr, 2016, 59 (10): 395-401.

[9] 韋丹, 李坤雄, 陳娥.腸道病毒71型腦干腦炎二例尸檢報道及文獻復習[J].中華兒科雜志,2010, 48(3): 220-223.

[10] Feng M, Guo S, Fan S, et al. The preferential infection of astrocytes by enterovirus 71 plays a key role in the viral neurogenic pathogenesis[J]. Front Cell Infect Microbiol, 2016, 6: 192.

[11] Shin HS, Yoo IH, Kim YJ, et al. MKP1 regulates the induction of MCP1 byStreptococcuspneumoniaepneumolysin in human epithelial cells[J]. Mol Cells, 2010, 30(3): 263-270.

[12] Cui D, Zhong F, Lin J, et al. Changes of circulating Th22 cells in children with hand, foot, and mouth disease caused by enterovirus 71 infection[J]. Oncotarget, 2017, 8(17): 29370-29382.

[13] Lin CY, Lee CH, Chang YW, et al. Pheophytin a inhibits inflammation via suppression of LPS-induced nitric oxide synthase-2, prostaglandin E2, and interleukin-1β of macrophages[J]. Int J Mol Sci, 2014, 15(12): 22819-22834.

[14] Shi JH, Niu LD, Chen XY, et al. Investigation on the IL-18 -607A/C and -137C/G on the susceptibility of ischemic stroke[J]. Pak J Med Sci, 2015, 31(1): 198-202.

[15] Yang S, Gao L, Lu F, et al. Transcription factor myocyte enhancer factor 2D regulates interleukin-10 production in microglia to protect neuronal cells from inflammation-induced death[J]. Neuroinflammation, 2015, 12: 33.

[16] Yang J, Zhao N, Su NL. Association of interleukin 10 and interferon gamma gene polymorphisms with enterovirus 71 encephalitis in patients with hand, foot and mouth disease[J]. Scand J Infect Dis, 2012, 44(6): 465-469.

ClinicalsignificanceofinflammatoryfactorsinsevereEV71hand-foot-and-mouthdisease

TANYan-fang,WEITing-ting,OUYANGWen-xian,JIANGTao,LIShuang-jie

(HunanChildren’sHospital,Changsha410007,China)

ObjectiveTo investigate the clinical significance of 5 kinds of inflammatory factors (MCP-1, IL-1β, IL-18, HMGB1, and IL-10) in severe EV71 hand-foot-and-mouth disease (HFMD).MethodsHospitalized children who were diagnosed with severe EV71 HFMD in a hospital in March-August, 2014 were as HFMD group, healthy children who underwent physical examination in outpatient department of the same hospital during the same period were as control group, changes in expression levels of peripheral blood MCP-1, IL-1β, IL-18, HMGB1, and IL-10 of both groups were dynamically observed, clinical data of HFMD group were collected.ResultsThere were 102 children in HFMD group, the average age was (2.18±0.91) years old, 80.39% of whom were ≤3 years old; there were 77, 16, and 9 cases in HFMD group at stage 2, 3, and 4 respectively at admission. 77, 52, 21, and 88 cases went through stage 2, 3, 4, and 5 respectively. Expression levels of 5 kinds of inflammatory factors at stage 2, 3, and 4 in HFMD group were compared respectively with control group, differences were all statistically significant(allP<0.05); expression levels of IL-10 at stage 3 and 4 in HFMD group were not significantly different (P>0.05). In HFMD group,the expression levels of HMGB1 of stage 2, 3 progression groups were both higher than recovery group(bothP<0.05). The expression levels of 5 kinds of inflammatory factors in the death group and survival group at admission were all significantly different (allP<0.05).ConclusionThe expression levels of MCP-1, HMGB1, IL-1β, IL-10, and IL-18 are closely related to the severity of HFMD, and has certain clinical significance for the prognosis of children. HMBG1 has certain predictive value in the prognosis of HFMD.

hand-foot-and-mouth disease; human enterovirus 71; MCP-1； HMGB1； IL-1β； IL-10； IL-18

[Chin J Infect Control，2017，16(12)：1156-1160]

2017-01-03

湖南省中醫(yī)藥管理局(2013128)

譚艷芳(1981-)，女(漢族)，湖南省漣源市人，主治醫(yī)師，主要從事兒童感染性疾病與肝膽相關性疾病研究。

李雙杰 E-mail：lesjie62@vip.sina.com

10.3969/j.issn.1671-9638.2017.12.011

R512.5

A

1671-9638(2017)12-1156-05

劉思娣、左雙燕)