血清B7-H3、PCT和sICAM-1水平对呼吸机相关性肺炎的评价研究

张丽娟,王金梅,王 雷

(1.界首市人民医院 医院感染管理科,安徽 阜阳 236500;2.安徽医科大学第二附属医院 医院感染管理科,安徽 合肥230000;3.合肥京东方医院 消毒供应中心,安徽 合肥 230000)

呼吸机相关性肺炎(ventilator associated pneumonia,VAP)是最常见的重症监护病房(ICU)获得性感染之一,研究报道的发病率差异很大,具体取决于环境和诊断标准[1],其发生与机械通气和ICU住院时间延长有关。VAP的估计归因死亡率约为10%,外科ICU患者和入院时严重程度评分中等的患者病死率更高[2]。在ICU中及时诊断尤其具有挑战性,预测VAP相关指标的寻找尤为重要。

降钙素原(Plateletcrit,PCT)是一种可溶性蛋白质,反映败血症、细菌感染或严重炎症反应的情况,CALC-1基因的表达增加,机体实质组织(包括肺、肝、肾、脂肪细胞和肌肉)以及身体所有分化细胞中产生PCT增多[3]。高秀莲等[4]研究显示,VAP患者血清PCT明显升高。同时,B7同系物3蛋白(B7 homolog 3 protein,B7-H3)是一种免疫检查点分子和共刺激/共抑制免疫调节蛋白,在免疫系统中起双重作用。人类B7-H3基因位于15号染色体上,以跨膜或可溶性亚型存在[5]。研究表明,B7-H3参与了肺炎支原体的致病机制[6]。可溶性细胞间黏附分子-1(soluble intercellular adhesion molecules-1,sICAM-1)这种炎性反应的始动因子能够通过诱导炎性因子生成扩大炎症级联反应,有研究发现,患儿炎症水平越高,则sICAM-1表达越高[7]。并且,血清sICAM-1水平对新生儿肺炎及预后均有重要的预测价值[8]。同时,研究发现,sICAM-1的变化与肺炎感染具有一定相关性[9]。因此,本研究探究血清B7-H3、PCT和sICAM-1水平对VAP的预测价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2019年6月～2020年6月在界首市人民医院接受机械通气患者作为研究对象,根据纳入、排除标准,共筛选出76例。按照是否发生VAP分为感染组(35例)和未感染组(41例)。本研究已获得医院伦理委员会批准。

纳入标准:①感染组患者符合《中国成人医院获得性肺炎与VAP诊断和治疗指南(2018版)》[10]中诊断标准;②所有患者年龄已满18周岁;③患者采用呼吸机辅助治疗时间不低于48 h;④患者临床资料完整。

排除标准:①呼吸机辅助治疗前已患有肺部感染;②机械通气前、机械通气期间存在肺外感染;③呼吸机辅助治疗时间≥35 d;④伴有免疫系统疾病;⑤孕妇或哺乳期妇女。

1.2 方法

1.2.1 资料采集 记录所有患者一般资料,包括年龄、性别、吸烟史、糖尿病史、高血压史、入院时间、插管方式等。入院后第2天清晨测量患者空腹体质量(kg)、身高(cm),并计算体质量指数(body mass index,BMI),BMI=体质量/身高2。所有患者于入院后第4天由两位主治医师进行临床肺部感染评分(CPIS),取其平均值。

1.2.2 实验室指标检测 所有患者于呼吸机辅助治疗24 h后清晨采集患者肘间静脉血,3 000 r/min离心10 min取上清,检测B7-H3选用B7-H3试剂盒,由上海西唐生物制品有限公司提供;选用PCT试剂盒检测PCT水平,由广州万孚生物技术股份有限公司提供;采用ELISA检测sICAM-1表达水平,由上海江莱科技有限公司提供。

分别抽取患者治疗前及治疗后3 d肘静脉血,检测其B7-H3、PCT及sICAM-1水平,检测方法同上。

1.2.3 病原菌检测 在无菌条件下,纤维支气管镜采集患者呼吸道分泌物,于2 h内送至实验室培养。先进行细胞学筛查,标本合格的判定标准为:低倍镜下WBC计数≥25个且鳞状上皮细胞计数<10个,将标本37℃培养6～8 h,然后取出蛋白胨表面培养物,放于琼脂平板内,继续37℃培育24 h,挑选出优势致病菌,同一患者连续2次培养出相同的优势菌株可认定为致病菌,培育完成后应用ATB expression自动细菌鉴定仪(法国生物梅里埃公司提供)进行细菌菌群鉴定。

2 结果

2.1 一般资料 76例机械通气患者中发生VAP患者35例,未发生感染者41例。两组患者在年龄、性别、身高、体质量、疾病史、吸烟史、住院时间以及插管方式等一般资料的比较中差异均无统计学意义(P>0.05)。与未感染组相比,感染组患者的CPIS评分、B7-H3、PCT以及sICAM-1水平较高(P<0.001)。见表1。

表1 两组患者一般资料比较

2.2 肺部感染患者病原菌检测 35例肺部感染患者检测出病原菌共计85株,革兰阳性菌28株(32.94%),革兰阴性菌41株(48.24%),真菌14株(16.47%),其他病原菌2株(2.35%)。

2.3 B7-H3、PCT、sICAM-1水平与CPIS评分相关性分析 采用Pearson分析感染组患者B7-H3、PCT、sICAM-1与CPIS评分的关系,发现B7-H3、PCT、sICAM-1与CPIS评分均呈正相关(r=0.581、0.633和0.631),差异有统计学意义(P<0.001)。见图1。

A.B7-H3水平与CPIS评分相关性;B.PCT水平与CPIS评分相关性;C.sICAM-1水平与CPIS评分相关性。

2.4 机械通气患者发生VAP的多因素Logistic回归分析 Logistic多因素回归分析显示,B7-H3、PCT、sICAM-1是机械通气患者发生VAP的独立危险因素(P<0.05)。见表2。

表2 机械通气患者发生VAP的多因素Logistic回归分析

2.5 诊断价值分析 ROC曲线显示,血清B7-H3、PCT、sICAM-1诊断VAP的曲线下面积(area under the curve,AUC)分别为0.743、0.854、0.845,对应灵敏度分别为82.43%、65.13%、73.26%,特异度分别为68.59%、94.11%、88.24%。三者联合诊断的AUC为0.933,灵敏度和特异度分别为83.72%和94.13%。见表3、图2。

图2 B7-H3、PCT、sICAM-1诊断VAP的ROC曲线

3 讨论

VAP是机械通气较为常见的一种并发症,其不仅会增加患者的住院时间和治疗费用,也在一定程度上提高了患者的临床病死率[11]。目前对于VAP的诊断金标准仍是组织病理学炎症反应和肺活检微生物培养,早期临床诊断仍然存在很大的问题,因此,探寻一种有效的早期诊断方法,对于预测VAP有着重要的作用。

B7-H3作为共刺激分子B7家族成员,具有双向调节T细胞作用,在免疫炎症反应过程中作用显著。在支气管哮喘患儿急性期、缓解期B7-H3水平呈异常高表达,并与肺功能指标呈负相关[12]。同时,徐维民[13]在研究中发现,B7-H3在支原体肺炎患儿中均呈现高表达状态,且与支原体肺炎的严重程度密切相关,在支原体肺炎患儿中具有较高的检测价值。Li等[14]证实,B7-H3通过过度炎症在肺炎支原体肺炎患儿中发挥重要作用,其可能是肺炎支原体肺炎防治的新靶点或评估预后的新型潜在生物标志物。本研究结果显示,发生VAP患者的B7-H3水平明显高于未感染组,且多因素回归分析显示,B7-H3是机械通气患者发生VAP的独立危险因素,提示B7-H3参与了VAP的炎症过程,然而具体机制仍需要进一步研究。

研究发现,PCT在没有细菌感染的情况下,当机体出现免疫反应、休克以及脏器衰竭时,其水平也会出现升高[15]。王丹等[16]研究发现,血清PCT的升高是重症监护病房呼吸机通气患者发生VAP的危险因素,临床对其进行动态检测能够对VAP患者的预后进行良好预测。本研究结果显示,发生VAP患者的PCT水平明显高于未感染组,且多因素回归分析显示,PCT是机械通气患者发生VAP的独立危险因素,提示PCT水平差异表达与VAP患者的严重程度有关。

已有文献报道[17],血清sICAM-1水平与凋亡蛋白表达存在一定相关性,其水平升高可加快细胞凋亡,导致感染恶化。李川等[18]在研究中发现,血清sICAM-1在急性胰腺炎患者中呈升高表达,且与病情恶化、临床转归不佳紧密相关。李彬等[19]发现,血清sICAM-1异常升高与急性脑卒中合并肺部感染发生及预后情况密切相关,且有助于预测生存状况。本研究中发生VAP患者的sICAM-1水平明显高于未感染组,且多因素回归分析显示,sICAM-1是机械通气患者发生VAP的独立危险因素,sICAM-1水平上调可能提示VAP患者病情加重。

选用相同的定义对监测VAP发生率并指导临床防治具有重要作用。本研究中,通过ROC曲线预测B7-H3、PCT、sICAM-1对VAP的诊断价值,结果发现,血清B7-H3、PCT、sICAM-1对VAP有一定的诊断效能,且三者联合诊断的AUC为0.933,其诊断价值高于单独诊断。同时,本研究结果显示感染组患者CPIS评分显著高于未感染组,并且感染组患者呼吸道中均检测到病原菌感染。表明感染组B7-H3、PCT、sICAM-1变化与CPIS、病原菌检测的结果一致,通过Pearson分析感染组患者B7-H3、PCT、sICAM-1与CPIS评分呈现一定的正相关关系,说明B7-H3、PCT、sICAM-1预测VAP的有效性,以及与其他相关数据结果的一致性。有报道医院环境以及消毒管理不合格均会在一定程度上增加机械通气患者VAP的发生率[20],因此,医院在诊断患者是否发生感染的同时,也应做好实行合理的分区管理及隔离等有效的干预措施,进而降低VAP的发生率。

综上所述,VAP患者血清B7-H3、PCT、sICAM-1水平升高,且与CPIS评分呈正相关关系,三者分别对VAP有一定的诊断价值,即B7-H3>50.32 ng/mL或PCT>1.72 μg/L或sICAM-1>424.84 ng/L或三者均升高时,提示医院感染管理专职人员需要提前介入,以降低VAP的发生。