曾國瓊,賀海亮,周克兵,何玉淑,張相柏
(1.南華大學(xué)衡陽醫(yī)學(xué)院,湖南 衡陽 421001;2.南華大學(xué)附屬南華醫(yī)院,湖南 衡陽 421002)
卒中相關(guān)性肺炎(stroke-associated pneumonia,SAP)是指非機械通氣卒中患者發(fā)病7 d 內(nèi)新出現(xiàn)的肺炎[1],是腦血管意外后常見并發(fā)癥之一,發(fā)病率為7%~38%[2]。近年來卒中和感染之間相互作用的觀點備受臨床關(guān)注,其中感染可以誘發(fā)腦血管意外,而急性腦卒中誘發(fā)免疫抑制進而加重感染,肺部感染已經(jīng)被認(rèn)為是影響卒中患者預(yù)后的危險因素[3]。研究發(fā)現(xiàn)[4-6],SAP 會延長卒中患者住院時間、增加住院費用,尤其ICU 病房患者SAP 發(fā)病率更高,容易并發(fā)膿毒血癥,是影響急性腦卒中患者預(yù)后和死亡率的重要影響因素。因此,有必要確定腦卒中后感染的早期預(yù)測因素,以篩選出高感染風(fēng)險的患者進行早期臨床干預(yù),從而改善患者預(yù)后及生活質(zhì)量。目前根據(jù)SAP 患病風(fēng)險研究有A2DS2、AIS-APS、ISAN 等多種評分及預(yù)測模型[7,8],但以上預(yù)測模型仍不能滿足臨床實際應(yīng)用的需求。隨著檢驗醫(yī)學(xué)的快速發(fā)展及對SAP 發(fā)病機制的研究,生物標(biāo)志物對SAP 的早期預(yù)測、識別及診斷、治療后評估有著重大意義。本文就SAP 血液學(xué)生物標(biāo)志物、生物化學(xué)標(biāo)志物、炎性細胞因子生物標(biāo)志物及分子生物標(biāo)志物作一綜述,以期指導(dǎo)臨床治療。
1.1 單核細胞與淋巴細胞比值 單核細胞與淋巴細胞比值(monocyte-to-lymphocyte ratio,MLR)是目前具有代表性的免疫炎癥生物標(biāo)志物,與社區(qū)相關(guān)性肺炎、全身炎癥反應(yīng)等疾病相關(guān),已經(jīng)被證明可同時用于預(yù)測和反饋機體感染或炎癥反應(yīng)后的免疫狀態(tài)。Cheng HR 等[9]研究發(fā)現(xiàn),與非SAP 患者相比,SAP 患者MLR 更高,且調(diào)整混雜因素和風(fēng)險因素后,多元回歸分析提示MLR>0.3843 可獨立預(yù)測SAP 的發(fā)生。另外,Cao F 等[10]研究提示,高MLR 是急性腦卒中患者患SAP 的獨立危險因素,對肺炎的嚴(yán)重程度有預(yù)測作用。以上研究均采用的是單中心回顧性研究,采集的炎癥指標(biāo)比較局限,還有缺乏營養(yǎng)狀況、吞咽困難、口腔衛(wèi)生等其它危險因素資料等缺點,因此,探討MLR 與SAP 之間的關(guān)系仍需要進行多中心、大樣本的研究。
1.2 中性粒細胞與淋巴細胞比值 中性粒細胞與淋巴細胞比值(neutrophil-to-lymphocyte ratio,NLR)是反映全身炎癥及細菌感染的血液學(xué)檢測指標(biāo),其預(yù)測價值優(yōu)于傳統(tǒng)指標(biāo)[11]。Nam KW 等[12]研究顯示,SAP 患者NLR 高于非SAP 患者,且高NLR 患者年紀(jì)越大,發(fā)生糖尿病、吞咽困難風(fēng)險則越大;此外,該項研究還發(fā)現(xiàn)NLR 水平和肺炎嚴(yán)重程度之間存在密切相關(guān)性,且ROC 曲線分析表明,NLR 曲線預(yù)測SAP 的AUC 為0.861(95%CI:0.821~0.901),NLR 的最佳臨界值為3.745。Wang Q 等[13]研究也表明,早期高NLR 可預(yù)測急性卒中患者SAP 發(fā)生概率。以上研究均提示高NLR 可能是急性腦血管意外患者SAP 早期預(yù)測、評估疾病嚴(yán)重程度的有效生物學(xué)指標(biāo),臨床醫(yī)師可根據(jù)實際情況開展相關(guān)研究驗證NLR 對SAP 預(yù)測及風(fēng)險評估的有效性。
2.1 C 反應(yīng)蛋白 C 反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP)由肝細胞大量產(chǎn)生,對白介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子等促炎性因子產(chǎn)生作用,是反映全身炎癥反應(yīng)的生物化學(xué)標(biāo)志物,對診斷急性細菌感染具有高度敏感性,但其缺乏特異性。Kalra L 等[14]研究發(fā)現(xiàn),高水平CRP 并沒有增加SAP 診斷的準(zhǔn)確性,但在無發(fā)熱患者中,高水平CRP、胸部影像學(xué)改變和白細胞升高或減少對診斷SAP 的敏感性為0.84,特異性為0.99,根據(jù)這一差異性表現(xiàn),該研究發(fā)現(xiàn)由發(fā)熱、CRP≥30 mg/L、胸部體征及影像學(xué)改變和白細胞增多組成的改良算法對診斷SAP 具有很高準(zhǔn)確性(敏感性為0.94,特異性為0.96)。該實驗初步估算了CRP 的閾值情況,強調(diào)CRP 作為診斷和預(yù)測SAP 的有效性,但由于CRP 的檢測方式不同,尚需更多前瞻性研究驗證這一發(fā)現(xiàn)。任厚偉等[15]研究發(fā)現(xiàn),CRP為SAP 發(fā)生的獨立危險因素。此外,Tinker RJ 等[16]研究顯示,SAP 患者出院時的殘疾水平與CRP 呈獨立相關(guān),其原因可能是重癥SAP 和嚴(yán)重腦血管意外患者炎癥因子水平更高,與炎癥因子關(guān)聯(lián)的CRP 也升高。綜上,CRP 可能是SAP 的診斷標(biāo)志物,也是反映SAP 炎癥程度和預(yù)后的生物學(xué)指標(biāo),當(dāng)出現(xiàn)高CRP 水平時,需引起臨床醫(yī)生重視。
超敏CRP(hypersensitive CRP,hs-CRP)比CRP精確度更高。Cai Z 等[17]研究提示,血漿中升高的hs-CRP 與急性腦梗死患者不良預(yù)后相關(guān)。Wang Q等[13]研究也發(fā)現(xiàn),SAP 患者hs-CRP 水平明顯高于非SAP 患者,提示hs-CRP 對SAP 有一定預(yù)測價值。王蒙等[18]研究提示,血清hs-CRP 水平升高是靜脈溶栓治療后急性腦缺血性卒中患者發(fā)生SAP 的獨立預(yù)測因素,預(yù)測價值較高。目前關(guān)于CRP 和SAP之間的關(guān)系已被明確,可開展更多、更規(guī)范、更進一步的試驗證實并明確CRP、hs-CRP 與SAP 之間關(guān)系,提高CRP、hs-CRP 預(yù)測SAP 的準(zhǔn)確性,以期為SAP 發(fā)病機制的研究提供理論依據(jù)。
2.2 降鈣素原 降鈣素原(procalcitionin,PCT)是上皮細胞對細菌感染做出反應(yīng)而產(chǎn)生的降鈣素前體蛋白,臨床上常被用于診斷細菌感染性疾病。當(dāng)機體發(fā)生細菌感染時,脂多糖和多種促炎因子如IL-6、腫瘤壞死因子-α 刺激PCT 形成并分泌,其升高程度與感染嚴(yán)重程度呈正相關(guān),具有比CRP 更高的敏感性和特異性。Shi G 等[19]研究發(fā)現(xiàn),PCT 是急性缺血性卒中患者經(jīng)靜脈溶栓后患SAP 的診斷性生物標(biāo)志物,且對預(yù)后的評估具有比hs-CRP 更高的準(zhǔn)確性,該實驗提示診斷SAP 的PCT 最佳臨界值為0.22 ng/ml,其相應(yīng)的敏感性和特異性分別為81.6%和70.2%;同時,隨訪3 個月后結(jié)果表明,高水平PCT 與不良結(jié)局和死亡發(fā)生率獨立相關(guān)。杜合賓等[20]研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)PCT 聯(lián)合CRP、A2DS2評分共同預(yù)測SAP 風(fēng)險時,其準(zhǔn)確率和精確度均上升,明顯優(yōu)于單獨一項指標(biāo)。另有研究提示[21,22],PCT 對急性腦血管意外患者患SAP 的可能性及預(yù)后有一定評估及預(yù)測作用。以上研究均提示,PCT 與SAP 之間存在一定聯(lián)系,未來需要更多、更大樣本的研究進一步驗證PCT 評估及預(yù)測SAP 的準(zhǔn)確性,并推算PCT 的最佳臨界值。
2.3 血清鐵 鐵是人類許多代謝過程如氧運輸、電子轉(zhuǎn)運和脫氧核糖核酸合成等所必需的元素,還參與氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生活性羥基自由基,并破壞脫氧核糖核酸和蛋白質(zhì)等大分子。炎癥因子可影響鐵代謝,降低血清鐵水平,但其中機制暫不明確。Lu Y 等[23]研究顯示,SAP 患者血清鐵、PCT、CRP 均顯著高于對照組,且ROC 曲線顯示血清鐵、PCT、CRP 和A2SD2評分在SAP 預(yù)測中具有較高價值,提示血清鐵、鐵蛋白不僅可以作為SAP 的監(jiān)測方法,還可能可以預(yù)測SAP 的嚴(yán)重程度。Li J 等[24]研究發(fā)現(xiàn),較低的血清鐵水平與SAP 高風(fēng)險相關(guān),且血清鐵與SAP 風(fēng)險呈L型關(guān)系,提示缺鐵患者(血清鐵<12.5 μmol/L)患SAP 風(fēng)險高,血清鐵的微小變化可能對患SAP 的風(fēng)險有很大影響;當(dāng)血清鐵水平處于正常范圍時(12.5~32.2 μmol/L),SAP 風(fēng)險較低且穩(wěn)定,其原因可能與微生物對鐵的吸收以及炎癥反應(yīng)破壞了巨噬細胞的鐵代謝和鐵穩(wěn)態(tài)相關(guān),但是由于該實驗存在一定局限,尚不能明確血清鐵和SAP 之間的關(guān)系,且有關(guān)較高的血清鐵水平和SAP 之間的病例數(shù)較少,該研究得出的L型關(guān)系暫不完整。同時,有關(guān)炎癥反應(yīng)與血清鐵相互之間的影響及作用機制暫不明確,因此有關(guān)血清鐵水平預(yù)測SAP 風(fēng)險有待進一步驗證。
2.4 維生素D 維生素D(vitamin,VD)是一種類固醇激素,是人體必需的營養(yǎng)素,可以影響卒心腦血管系統(tǒng)疾病結(jié)局[25,26]。Huang GQ 等[27]研究顯示,SAP 患者VD 水平明顯偏低,且VD 缺乏患者的SAP 發(fā)病率明顯高于VD 不足或充足患者,且經(jīng)統(tǒng)計學(xué)分析后發(fā)現(xiàn)VD 水平與SAP 風(fēng)險呈線性關(guān)系,提示VD 缺乏是SAP 的潛在危險因素。但目前有關(guān)VD 和SAP之間的研究尚少,有關(guān)VD 缺乏、不足、充足等不同水平預(yù)測SAP 風(fēng)險這一問題有待進一步驗證。
Ramiro L 等[28]研究提示,炎癥因子如白介素-1(IL-1)、IL-6、腫瘤壞死因子-α 等可以作為缺血性腦卒中診斷或預(yù)后的生物標(biāo)志物。Mengel A 等[29]研究發(fā)現(xiàn),急性缺血性腦卒中患者SAP 與IL-6 水平升高密切相關(guān)。Hoffmann S 等[30]研究發(fā)現(xiàn),在調(diào)整吞咽困難等混雜因素后,入院第1 天較高水平IL-6與SAP 高風(fēng)險相關(guān)。IL-6 被廣泛認(rèn)為與卒中后呼吸道感染相關(guān)[31],但由于缺乏早期的血液樣本及數(shù)據(jù),暫不能有效解釋IL-6 對SAP 的早期預(yù)測作用,因此仍需要更多的實驗數(shù)據(jù)明確IL-6 和SAP 之間的相互聯(lián)系。
SAP 的主要發(fā)病機制為卒中后免疫抑制,淋巴細胞在全身免疫系統(tǒng)起重要作用,同時參與細胞和體液免疫。當(dāng)全身免疫反應(yīng)下調(diào)時,可表現(xiàn)為外周血淋巴細胞數(shù)量減少和單核細胞功能失活。此外,當(dāng)全身淋巴細胞數(shù)量減少或功能障礙時,可引起免疫抑制,從而導(dǎo)致感染,因此監(jiān)測T 淋巴細胞亞群相對水量的改變對反映患者免疫狀態(tài)和疾病進展至關(guān)重要。CD4/CD8 是檢測T 細胞亞群中最簡單和最特異的組群[32,33]。Feng HX 等[34]研究發(fā)現(xiàn),急性腦梗死后SAP 組患者外周血CD4/CD8 比值明顯低于單純腦卒中患者,且經(jīng)多變量回歸分析后表明,CD4/CD8 比值是SAP 的獨立危險因素,CD4/CD8 比值與SAP 呈正相關(guān),另ROC 曲線結(jié)果顯示,CD4/CD8比值是SAP 較好的預(yù)測生物標(biāo)志物。此外,任厚偉等[15]研究提示,CD4/CD8 比值在中高危組SAP 患者中偏低,提示CD4/CD8 比值對SAP 嚴(yán)重程度分級有預(yù)測價值。
此外,機體免疫抑制還可以表現(xiàn)為單核細胞功能失活,HLA-DR 減少。Hoffmann S 等[30]研究提示,低HLA-DR 表達患者患SAP 風(fēng)險偏高,提示HLADR 表達對SAP 有獨立預(yù)測性。目前關(guān)于HLA-DR預(yù)測SAP 的方式多采用聯(lián)合PCT、CRP、IL-6 等生物學(xué)指標(biāo),對SAP 風(fēng)險的判斷有一定參考價值。此外,還有研究提示[35-37],腎上腺髓質(zhì)素前體、c 端原內(nèi)皮素、心房鈉尿肽前體中肽段、超敏血管加壓素前體,以及升高的超氧化物歧化酶和丙二醛等生物學(xué)指標(biāo)對SAP 有一定預(yù)測作用,但該類實驗研究較少,其結(jié)論有待進一步驗證。
目前關(guān)于SAP 的生物標(biāo)志物多種多樣,但實際的預(yù)測效果有待進一步研究。有代表性的生物標(biāo)志物如MLR、NLR、CRP、PCT 已經(jīng)被認(rèn)為對SAP 的發(fā)生發(fā)展、風(fēng)險評估及嚴(yán)重程度具有一定評估作用,且臨床上該檢驗結(jié)果容易獲取,可推薦臨床廣泛實用,但由于缺乏一定特異性,且臨界值暫不明確,建議進一步結(jié)合臨床考慮。此外,血清鐵、VD 等生化指標(biāo)、炎性細胞因子、淋巴細胞亞群等其它分子標(biāo)志物的預(yù)測效果有待考證,不過這些生物標(biāo)志物為探索SAP 發(fā)病機制提供了新的角度,可繼續(xù)深入研究??傊?,有效的生物標(biāo)志物對進一步探討SAP 發(fā)病機制、改善患者預(yù)后有著重大意義。