炎症标志物对胸腔镜肺癌根治术后患者肺部感染早期预测准确性的分析

何 锋 陈新富 王小英 刘 宁 陈树兴 林铿强

肺癌是世界上第二常见的癌症，每年导致约179万人死亡，占所有癌症相关死亡的18.0%[1]。手术治疗是Ⅰ至ⅢA期非小细胞肺癌治疗的金标准，而术后肺部感染是肺癌根治术最为常见的并发症，其发生率为2.2%～31.7%，并且与患者不良预后相关，研究表明12.6%的肺癌患者死亡可能由术后感染导致[2-3]。因此，对于患者术后感染的早期预测及治疗是改善患者不良预后的重要手段。炎症标志物与患者疾病的发生和发展密切相关，一些基于患者炎症的评分，包括改良格拉斯哥预后评分(modified Glasgow Prognostic Score,mGPS)、晚期肺癌炎症指数(advanced Lung cancer Inflammation index,ALI)已在预测患者预后方面发挥重要作用[4]。白细胞介素-6(interleukin 6,IL-6)、白细胞介素-8(interleukin 8,IL-8)和白细胞介素-10(interleukin 10,IL-10)是一类炎症相关因子，是临床常见的感染相关指标[5]。本研究对炎症标志物IL-6、IL-8和IL-10与肺癌患者行胸腔镜肺癌根治术后继发肺部感染的关系进行探究，阐明其相关性，评价各炎症标志物作为肺癌术后感染的预测价值，以期减少肺癌患者术后感染的发生，改善患者预后及生存率。

1 资料与方法

1.1 研究对象及分组

选取2020年1月至2020年12月于福州肺科医院行胸腔镜肺癌根治术患者136例，将术后7天内继发肺部感染患者作为感染组(n=23)，未继发肺部感染者作为对照组(n=113)。所有患者均签署知情同意书，本研究经我院伦理委员会批准。

患者纳入标准：①经病理学诊断为肺癌；②具有胸腔镜肺癌根治术治疗指征；③术前无肺部感染及其他部位感染；④患者已知情同意并签署知情同意书。排除标准：①合并其他严重危及生命的疾病；②肿瘤发生远端转移；③术前应用糖皮质激素等抗炎药；④合并肺气肿、慢性阻塞性肺炎等其他肺部疾病；⑤合并血液系统疾病。

1.2 患者临床资料采集

所有入组患者均经标准围手术期处理，完善术前评估后行手术治疗。收集患者一般临床资料，包括性别、年龄、既往病史及用药史。对患者进行肿瘤分型(小细胞肺癌、非小细胞肺癌)。对所有患者进行TNM分期并打分，T0和Tis期记为0分，T1、T2、T3和T4期分别记为1～4分；对Nx和N0期记为0分，N1、N2和N3期分别记为1～3分；所有的患者都为M0期。

1.3 血清炎症标志物水平检测

所有受试者在术后6 h内抽取5 ml血样，静置，2000 g离心10 min，取上清液待检。血清炎症标志物水平使用酶联免疫吸附法进行测定，使用人IL-6试剂盒(JL14113,上海江莱生物)、IL-8试剂盒(JL19291,上海江莱生物)和IL-10试剂盒(JL19246，上海江莱生物)分别对IL-6、IL-8和IL-10水平进行检测。即将50 μl待测血清分别加入96孔板，随后加入50 μl 酶联试剂，孵育1 h，缓冲液冲洗后加入TMB显色液孵育10 min后加入终止液，使用酶标仪(Varioskan LUX,Thermo Fisher,中国)检测其吸光度，具体浓度依据标曲进行计算。

1.4 术后肺部感染诊断

依据《医院感染诊断标准》对所有患者手术后七天内出现的肺部感染进行诊断[6]。当出现：①发热(≥38.0 ℃超过2天)；②白细胞总数和(或)嗜中性粒细胞比例增高；③影像学显示肺部炎症浸润。或者7天内的病理标本病原学诊断明确即可确诊为肺部感染。依照术后7天内有无肺部感染分为感染组(n=23)和对照组(n=113)。

1.5 统计学方法

2 结果

2.1 感染组和对照组临床资料比较

感染组和对照组的一般资料比较见表1，无显著性差异(P>0.05)。

表1 两组患者一般临床资料比较

2.2 两组患者血清炎症标志物水平比较

感染组患者早期血清IL-6、IL-8水平分别为(285.14±57.14)ng/l和(27.19±5.33)ng/l，显著高于对照组IL-6水平(214.6±61.82)ng/l和IL-8水平(19.8±4.12)ng/l，具有统计学差异(P<0.05)。而感染组血清IL-10浓度为(26.72±6.23)ng/l，低于对照组血清IL-10水平(22.13±7.65)ng/l，但不具有统计学差异(P>0.05)。

2.3 两组患者术后肺部感染影响因素的Logistic分析

以术后7天内是否诊断为肺部感染作为因变量，以血清IL-6、IL-8和IL-10水平作为自变量，进行二元Logit回归分析。结果显示，血清IL-6和IL-8水平都可以作为患者术后肺部感染的独立影响因素，见表2。

表2 血清炎症标志物作为患者术后肺部感染影响因素的Logistic分析

2.4 各炎症标志物对术后肺部感染预测的效能

使用ROC曲线分析血清IL-6、IL-8和IL-10水平与患者术后肺部感染的预测效能。结果显示IL-6的曲线下面积为0.710(95%CI：1.106～1.212,P=0.026)，特异性为69.5%，敏感度为72.6%；IL-8的曲线下面积为0.688(95%CI：1.274～1.635,P=0.037)，特异性为61.2%，敏感度为71.0%；IL-10的曲线下面积为0.657(95%CI：1.121～1.337,P=0.031)，特异性为58.3%，敏感度为63.1%；联合炎症标志物预测术后肺部感染的曲线下面积为0.793(95%CI：1.215～1.761,P=0.006)，特异性为73.3%，敏感度为89.0%,见图1。

图1 炎症标志物对肺癌患者术后肺部感染预测的ROC曲线分析

3 讨论

肺癌是全球第二常见的癌症，并且仍然是中国癌症相关死亡的主要原因[7]。2014年中国新增肺癌确诊病例78.3万，并且肺癌的生存率较低，2012～2015年男性肺癌生存率为16.8%，女性为25.1%，属于低生存期[7]。肺癌发病率的快速增长，给患者、家庭、社会和国家带来沉重负担。手术是早期肺癌治疗的金标准，然而由手术及其并发症是导致患者死亡的重要因素[8]。术后继发肺部感染，包括脓胸、肺炎和手术部位感染是肺癌术后最为常见也是最为致命的并发症，其被报导发生率为2.2%～31.7%，并且与12.6%～25%的肺癌患者死亡相关[9]。全身炎症评估已被广泛运用于预测肺癌患者预后，包括改良格拉斯哥预后评分、白蛋白/球蛋白、C-反应蛋白/白蛋白、晚期肺癌炎症指数、血清髓样细胞触发受体-1等已被运用于评估患者术后感染、癌症复发、全因死亡率和存活率[10]。因此炎症标志物是患者术后感染有希望的预测指标。

IL-6是1种具有促炎性质的细胞因子，可以诱导炎症部位中性粒细胞的积累，并且影响巨噬细胞分化，可由免疫系统的各种细胞类型以及一些非免疫细胞产生，在肿瘤中主要由肿瘤成纤维细胞产生，刺激癌细胞增殖和上皮间质转化。但也通过抑制TNF-α和IL-1并且激活IL-1ra和IL-10产生抗炎作用，并且与IL-8协同抑制体外癌细胞的侵袭性[11]。IL-6通过促进CD4+和 CD8+T细胞存活；抑制调节性T细胞 (Treg) 的发育和功能；驱动CD4+T细胞分化为辅助T17细胞(TH17)从而影响患者免疫力，其被认为与呼吸道病毒感染密切相关[12]。IL-8是一种由巨噬细胞和其他细胞类型如上皮细胞、气道平滑肌细胞和内皮细胞产生的趋化因子，通过在感染部位募集中性粒细胞发挥促炎作用。也具有内皮细胞、巨噬细胞、肥大细胞和角质形成细胞的趋化功能，联合诱导细胞内Ca2+浓度增加；组胺释放促进血管生成。IL-8在肿瘤中被KRAS突变上调后由多种不同类型的恶性肿瘤细胞和肿瘤基质细胞分泌。IL-8通过作为血管生成生长因子，促进细胞增殖和血管生成；调节肿瘤上皮-间质转化参与肺癌进展[13]。并且IL-8在上呼吸道感染后分泌增加并导致不良预后[14]。在我们的实验中，观察到感染组患者IL-6、IL-8水平显著高于对照组(P<0.05)。这表明IL-6和IL-8作为促炎因子，可能揭示患者早期感染症状的发生，并且也可能因其对免疫影响而导致患者的病原体易感性。

IL-10是1种重要的抗炎介质，可保护宿主对病原体和微生物群的过度反应，同时在无菌伤口愈合、自身免疫、癌症和代谢调节等方面发挥重要作用[15]。其主要由M2巨噬细胞、Tregs和Th2细胞分泌。此外，作为非小细胞肺癌来源的支气管上皮细胞也能够释放IL-10，在肺腺癌中IL-10参与肿瘤耐受性并且与肿瘤尺寸密切相关[16]。IL-10可以保护肺组织免受免疫介导损伤但也被认为通过病毒特异性辅助性T细胞阻碍机体抗菌防御的形成，已被证实增加结核分枝杆菌和COVID-2019感染的风险[17]。我们的实验显示感染组IL-10水平高于对照组，但无统计学差异(P>0.05)。IL-10可能通过促进病原体感染导致患者术后感染风险增加。

进一步的Logistic分析提示术前IL-6、IL-8和IL-10水平增加是影响患者术后继发肺部感染的独立因素，验证了三者与肺癌术后感染的相关性。ROC曲线分析显示IL-6、IL-8和IL-10对患者术后感染都具有良好的预测效能，并且联合的预测效能要比单独的更好。尽管我们分析了各炎症因子独立和联合对肺癌胸腔镜肺癌根治术后肺部感染的预测价值与相关性，但其可作为预测因子的具体机制并不明确。IL-6、IL-8作为促炎因子，其术后血清水平的升高，可能预示着肺癌患者早在表现出症状前就已经被感染，并且IL-6和IL-8都可能通过影响患者免疫反应增加术后肺部感染风险。IL-10作为抑炎因子，其在感染组水平的增高可能导致机体抗感染防御的破坏，从而增加感染风险。未来将在阐述炎症标志物作为术后肺部感染风险机制方面做出进一步研究。

这一结果显示了IL-6、IL-8和IL-10都是肺癌术后感染良好的预测指标，并且具有良好的预测价值。肺癌手术前对血清IL-6、IL-8和IL-10进行检测有利于降低患者术后感染风险，制定更优的护理和抗感染治疗方案，有效改善患者预后。