CC16等四种标志物对ARDS患儿监测作用的研究

葛荣领，芦乙滨

（信阳市中心医院儿科，河南 信阳 464000）

急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome, ARDS）病死率高，及时预警和评估病情，对改善患儿的预后非常关键,故临床上找到相应的监测标志物尤显迫切。Clara 细胞分泌蛋白16(clara cells secretory protein 16, CC16)、巨噬细胞炎性蛋白 2（macrophage inflammatory protein 2, MIP-2）、细胞间粘附分子 1（intercellular adhesion molecule 1, ICAM-1） 及表面活性蛋白 A(surfactant protein A, SP-A)在ARDS 等疾病的临床意义，近年来开始受到重视。本研究采用柏林诊断标准[1]纳入研究对象，探讨CC16 等四种标志物在患儿血清中浓度的变化及可能的临床应用价值。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选择 2016 年 5 月-2018 年 5 月我院儿童重症监护病房（pediatric intensive care unit，PICU） 收入的经机械通气治疗的ARDS 患儿为研究对象。入选标准：⑴年龄：6 月～12 岁。⑵诊断标准参照2012 年柏林标准,原美欧共识会议(American-European Consensus Conference，AECC)标准中急性肺损伤(acute lung injury, ALI) 的概念被摒弃，相当于柏林标准的轻度范畴：急性发作的呼吸困难（1 周内）；肺水肿病因为呼吸衰竭无法用心功能不全或液体过负荷解释;床旁胸片显示双肺斑片状阴影无法用肺不张或胸腔积液解释;发病时应用机械通气且呼气末正压（positive expiratory end pressure，PEEP）≥5cmH2O；根据氧合指数（oxygenation index,OI)分为三级,轻度：200mmHg＜OI≤300mmHg;中度：100mmHg＜OI≤200mmHg; 重度：OI≤100mm Hg。排除标准：⑴哮喘、肺囊性纤维化、先天性心脏病、急慢性心功能不全等慢性心肺疾病患儿；⑵先天性遗传代谢性疾病及免疫功能缺陷者；⑶入院不足72h 死亡、转院者，或≥1 次撤机失败者。对照组选入标准 ：⑴年龄：6 月～12 岁；⑵我科门诊体检中心体检的儿童，近20 天以来体健无呼吸道感染等病史。本研究立项后我院医学伦理学委员会以经审批,告知家属并签立了知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 标本采集 轻度组、重度组均在机械通气上机前1h 采桡动脉血2ml 待检；中度组在机械通气上机前1h、上机后 24h、上机后 72h、撤机前1h（分别记为：-1h、24h、72h、撤机前 1h）四个时间点采桡动脉血3ml，其中1ml 做血气分析，余下2ml 待检；对照组儿童在门诊体检中心采静脉血2ml 待检。待检标本静置 15～30min 后，2500r/min 离心 10~15min 后取上清液置-70℃冰箱保存。

1.2.2 标本检测 采用酶联免疫吸附试验（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA） 的方法分别测定血清中 CC16、MIP-2、ICAM-1、SP-A 的含量。试剂购自武汉博士德生物科技有限公司,严格按照说明书进行操作,并避免影响实验结果的各干扰因素[2]。

1.2.3 呼吸力学指标监测 上机后的ARDS 中度组患儿，在抽血的同时，从呼吸机监测窗读取动态肺顺应性(dynamic compliance, Cydn)、气道阻力（airway resistance, Raw）、呼吸功 （work of breathing ,WOB）、吸入氧浓度 （fraction of inspired oxygen ,FiO2）等呼吸力学指标，结合血气分析中的动脉血氧分压(arterial partial pressure of oxygen, PaO2)，计算OI=PaO2／FiO2；机械通气患儿应用德国西门子公司Servo-i 型呼吸机。

1.3 统计学方法 以SPSS 20.0 软件分析处理统计数据,定量数据采用均数±标准差表示（）,多组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用LSD-t 检验；定性资料比较采用χ2检验；定量汇总数据中,两变量相关性应用Pearson 直线相关分析；采用受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC）分析各标志物对ARDS 的诊断效能,分别分析灵敏性和特异性,计算曲线下面积(area under curve，AUC),找到诊断临界点；P＜0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 一般情况比较 共纳入ARDS 患儿78 例，分为重度组 20 例,包括男 11 例,女 9 例，年龄 1.8～4.1（2.6±0.3）岁，病因分布：重症肺炎 50.0%（10 例），感染性休克 25.0%（5 例），多发伤 20.0%（4 例），其它 5.0%（1 例）；中度组 29 例，包括男 19 例，女 10例，年龄 2.0～5.8（3.5±0.4）岁，其中重症肺炎 51.7%（15 例），感染性休克 24.1%（7 例），多发伤 20.7%（6 例），其它 3.4%（1 例）；轻度组 29 例，包括男 15例，女 14 例，年龄 2.2～5.7（3.3±0.5）岁，其中重症肺炎 48.3%（14 例），感染性休克 24.1%（7 例），多发伤 20.7%（6 例），其它 6.9%（2 例）；对照组 20 例，男 11 例，女 9 例，年龄 2.7～8.0（4.6±0.4）岁。ARDS组病因分布的比较，以上各组年龄、性别的比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。

2.2 不同程度 ARDS 患儿血清 CC16、MIP-2、ICAM-1、SP-A 水平的比较 ARDS 各组患儿均取上机前 1h 血样本进行考察,CC16、MIP-2、ICAM-1、SP-A 水平：在各组间表达具有差异性,重度组高于中度组,中度组高于轻度组，轻度组高于对照组,差异均具有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 不同程度 ARDS 患儿血清 CC16、MIP-2、ICAM-1、SP-A 浓度的比较（）

表1 不同程度 ARDS 患儿血清 CC16、MIP-2、ICAM-1、SP-A 浓度的比较（）

注：与对照组比较aP＜0.05；与轻度组比较bP＜0.05；与中度组比较cP＜0.05

组别 例数CC16/μg·L－1 MIP-2/ng·L－1SP-A/μg·L－1对照组轻度组中度组重度组20 29 29 20 F 值P 11.24±2.53 14.64±3.46a 17.48±3.65ab 21.03±2.55abc 33.042 0.006 6.89±1.91 13.86±3.06a 49.55±6.42ab 64.23±8.12abc 334.462 0.001 ICAM-1/ng·L－1 8.12±0.85 34.14±3.07a 58.11±7.71ab 77.74±9.88abc 581.323 0.000 18.91±2.84 40.10±7.08a 74.62±7.99ab 80.66±9.86abc 329.090 0.001

2.3 ARDS 中度组在不同时间点 CC16、MIP-2、ICAM-1、SP-A 水平的比较 CC16 水平：和上机前比较，上机 24h 无明显变化（P＞0.05）；上机 72h 及撤机前明显降低；和上机72h 比较，撤机前更低；均 P＜0.05。MIP-2、ICAM-1、SP-A 水平：和上机前比较，上机 24h、上机 72h 变化不明显（P＞0.05），撤机前分别和前三个时刻比较,均明显降低（P＜0.05）,见表2。

2.4 ARDS 中度组在不同时间点呼吸力学指标的比较 Cdyn、OI：和上机 24h 比较，上机 72h 明显升高，撤机前更高，P＜0.05；Raw、WOB：和上机 24h 比较,上机 72h 明显降低，撤机前更低，P＜0.05,见表2。

2.5 相关性分析结果 在ARDS 轻度组、中度组、重度组，患儿血清 CC16 水平与 MIP-2、ICAM-1、SP-A 水平呈正相关(r =0.721、0.730、0.677，均 P＜0.05)；ARDS 中度组，CC16 与 Cdyn、OI 呈负相关（r= -0.441、-0.515，均 P＜0.05）。

2.6 血清 CC16、MIP-2、ICAM-1、SP-A 对 ARDS的诊断效能的比较 CC16 对ARDS 的诊断效能最高 （诊断临界点的浓度值为16.64μg/L），ICAM-1、SP-A 的诊断效能次之，MIP-2 的诊断效能居后。见表3、图1。

表2 ARDS 中度组患儿在不同时间炎症指标及呼吸力学指标的比较（n=29, ）

表2 ARDS 中度组患儿在不同时间炎症指标及呼吸力学指标的比较（n=29, ）

注：和-1h 比较 ①P＜0.05；和 24h 比较 ②P＜0.05；和 72h 比较 ③P＜0.05

项目 -1h CC16/μg·L－1 MIP-2 /ng·L－1 ICAM-1/ng·L－1 SP-A/μg·L－1 Cdyn/mL·cmH2O－1 Raw/cmH2O·L－1·S－1 WOB/J·L－1 OI /mmHg 17.48±3.65 49.55±6.42 58.11±7.71 74.62±7.99－－－－24h 72h 17.57±4.15 45.35±6.33 53.71±6.37 70.45±4.88 3.57±0.72 86.32±5.71 3.45±0.20 155.15±5.71 14.71±5.11①②46.26±8.5 54.71±9.05 71.36±5.57 4.77±0.43②64.33±8.10②1.80±0.43②268.33±8.71②撤机前11.22±3.21①②③14.34±5.22①②③32.22±4.23①②③37.36±9.28①②③5.85±0.61②③49.82±7.25②③0.93±0.19②③320.88±9.17②③

表3 CC16、MIP-2、ICAM-1、SP-A 对 ARDS 的诊断效能的比较

图1 CC16、MIP-2、ICAM-1、SP-A 对 ARDS 诊断效能 ROC 曲线

3 讨论

ARDS 患者病死率可高达40%[3]，即使给予机械通气支持，常常也需要应用很高的气道正压，且治疗效果不显著[4]，故此对ARDS 的尽早确诊以及对病情变化的正确评估尤为重要,目前的诊断标准仍需结合一些客观指标综合判断, 因此寻找标识ARDS 肺损伤及其严重程度的生物标志物具有重要意义。参考国内外文献, 我们从炎症介质标志（MIP-2、ICAM-1）、肺组织损伤标志(CCl6)和血肺屏障Ⅱ型肺泡上皮损伤标志（SP-A）三方面选择了四种标记物进行研究。

对ARDS 发病机制的一个重要认知是炎症介质过度表达，而抗炎介质相对不足，即促炎介质与抗炎介质平衡失调是其重要的病理生理过程。MIP-2、ICAM-1 在机体的炎症反应、免疫反应等方面都具有重要作用[5,6]，急性肺损伤时，ICAM-1 可通过中性粒细胞趋化、巨噬细胞募集对肺血管内皮细胞直接造成免疫损伤,并诱导产生MIP-2、TNF-α 等炎性因子, 呼吸道内滴注ICAM-1 可造成肺损伤及加重肺内IgG 免疫复合物沉积。很多研究将ICAM-1、MIP-2 作为 ALI/ARDS 监测的标志物，对判断病情、估计预后有重要意义[7,8]，本研究发现，ICAM-1、MIP-2 在 ARDS 重度组高于中度组，中度组高于轻度组,轻度组高于健康对照组,说明ICAM-1、MIP-2 作为炎性因子，全程参与了ARDS 的病理过程，其浓度越高，预示病情越严重；在ARDS中度组，和上机前比较，上机24h、上机72h 变化不明显，到撤机前才有所降低，提示随着病情的好转ICAM-1、MIP-2 血清水平虽能逐渐恢复，但不是太敏感。

SP-A 主要由Ⅱ型肺泡上皮细胞和细支气管非纤毛上皮细胞分泌,是表面活性蛋白中最重要的含量最丰富的一种亲水性糖蛋白成分, 其信号丰富,可以和二软脂酰卵磷脂结合形成肺表面活性物质（pulmonary surfactant，PS），PS 可以降低肺泡表面张力，减少肺泡萎缩，维持肺泡上皮细胞形态的完整性及调节炎症反应和免疫功能[9]，在ARDS 发病机制中意义重大[10]。此外有研究发现,监测ARDS患者疗程中SP-A 变化水平，发现其较胸部X 线改变更早，故SPA 可用于肺部疾患疗效的监测。本研究发现，SP-A 水平与ARDS 的严重程度有关，随着严重程度的升级而升高,其水平的变化对病情的判断和预警具有重要的临床意义, 但是和MIP-2、ICAM-1 标志一样，随着病情的好转SP-A 虽能逐渐恢复，但也是不太敏感。

CC16 主要由细支气管、终末细支气管及呼吸性细支气管粘膜上Clara 细胞分泌，是重要的内源性抗炎因子，在气道损伤修复、抗炎及抗纤维化等病理生理过程中发挥重要作用[11-13]。可抑制细胞膜磷脂酶A2 活性，减少花生四烯酸释放，抑制脂类介质的产生及中性粒细胞趋化性,抑制单核巨噬细胞合成MIP、TNF-α 等多种炎性因子[14],从而表现出较好的抗炎作用。由于其分子量仅为16000，极易透过肺血屏障，PM2.5 颗粒吸入、香烟暴露及深度潜水等引起的缺氧及气道损伤[15,16]，均能使血清CCl6 升高，具有极强敏感度，被认为是肺组织损伤及血肺屏障改变的关键标志物[17,18]。本研究发现，血清CC16 水平在ARDS 重度组高于中度组，中度组高于轻度组，轻度组高于对照组，说明CC16 参与了ARDS 发生发展的全过程,其水平与ARDS 的严重程度有关，随着病情程度的加重而升高。升高的原因是因为正常情况下，CC16 在肺泡表面的浓度是血液中的10000 倍，ARDS 导致的弥漫性肺上皮细胞损伤及血肺屏障通透性增加,可导致小分子量的CC16 大量扩散进入外周血循环，CC16 与MIP-2、ICAM-1、SP-A 等指标具有较好的相关性，将这四种标志物进行比较发现，CC16 对ARDS 的诊断敏感度稍高于 MIP-2、ICAM-1、SP-A，但是特异度最强，优势尤为明显，同时ROC 曲线下面积CC16高于 MIP-2、ICAM-1、SP-A, 说明 CC16 对 ARDS的诊断效能优于 MIP-2、ICAM-1、SP-A。

机械通气时,临床上常监测的呼吸力学指标主要包括 Cdyn、Raw、OI、WOB 等,Cdyn、Raw 和 WOB可直接反应肺通气功能的效能状态,评估机械通气的治疗效果及肺部病情的恢复情况, 一般而言Cdyn 值越大，Raw 值越小，则 WOB 越低，肺通气效能越高。肺顺应性降低致进行性呼吸困难，氧合指数降低致难以纠正的低氧血症,是ARDS 重要的病理生理特征，且OI 也是ARDS 柏林诊断标准用来分级的指标，所以我们也将OI 作为重要观察目标之一。本研究的 ARDS 中度组，Cdyn、OI：和上机24h 比较，上机72h 明显升高，撤机前更高，Raw、WOB：和上机24h 比较，上机72h 明显降低，撤机前更低，提示随着治疗时间的延长，病情逐渐好转,而 CC16 与 Cdyn、OI 有很好的相关性, 说明 CC16在预测ARDS 病情进展、评价治疗效果方面也具有较高的临床意义。

综上所述, 血清 CC16、MIP-2、ICAM-1、SP-A水平均与ARDS 患儿的疾病严重程度和病程相关，但CC16 作为标志物对ARDS 的诊断效能及对病情的评估更有意义。