《Frontiers in Immunology》:Role of cytokine levels in pathogen classification and prognosis of pediatric septic shock
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本综述深入探讨了早期炎症细胞因子(IL-6、IL-10、IFN-γ、TNF-α等)水平在儿科脓毒性休克(Septic Shock)管理中的双重价值:一方面,其与28天死亡率显著相关,其中IL-6是独立危险因素;另一方面,IL-6和IL-10水平有助于鉴别革兰阴性(G-)菌血流感染,为早期经验性抗感染治疗提供了潜在的生物标志物(Biomarker),对改善危重患儿预后具有重要意义。
背景
脓毒症(Sepsis)是重症监护病房(ICU)患者死亡的主要原因,在全球范围内导致了大量死亡病例。脓毒性休克是脓毒症的严重并发症,是死亡的重要风险因素。细胞因子(Cytokines)是由免疫细胞分泌的可溶性低分子量蛋白质。病原体相关分子模式(PAMPs)与宿主免疫细胞相互作用,导致大量细胞因子释放,当细胞因子水平超过一定阈值时,可能导致器官功能障碍。在成人研究中,IL-6和IL-10水平已被用于区分脓毒症与非脓毒症、脓毒症与脓毒性休克,并已被证明影响脓毒症患者的28天死亡率;它们还可用于预测血流感染病原体的革兰染色结果。在儿科研究中,IL-6和IL-10与早期儿童脓毒症相关,其升高与癌症患者脓毒性休克的发生密切相关,并且在一定程度上能够区分血流感染病原体的革兰染色类型。然而,关于儿童脓毒性休克细胞因子水平的研究尚缺乏。本研究旨在探讨炎症细胞因子(IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, IL-17A, IFN-γ, TNF-α)的早期表达与儿科脓毒性休克病原体分类和28天死亡率之间的关系。
方法
本研究是一项回顾性队列研究,分析了2019年7月至2024年9月期间因脓毒性休克入住重庆医科大学附属儿童医院儿科重症监护病房(PICU)的患儿的临床数据和结局。脓毒性休克的诊断依据2017年临床实践指南、2020年儿科指南和2024年国际共识。收集的数据包括人口统计学资料、实验室指标(白细胞计数WBC、血小板计数PLT、血红蛋白Hb、降钙素原PCT、C反应蛋白CRP、乳酸Lactate、乳酸脱氢酶LDH、血浆细胞因子水平)以及疾病严重程度评分(儿童死亡指数-3 PIM-3、儿童死亡风险评分-III PRISM-III、儿童序贯器官衰竭评估评分pSOFA)。主要结局是28天死亡率。使用R软件进行统计分析。
结果
共纳入189例脓毒性休克患儿,其中68例在住院28天内死亡。非存活者组的血浆IL-6、IL-10、IFN-γ和TNF-α水平显著高于存活者组。多变量Cox回归分析显示,在调整了血小板计数、乳酸、LDH、Hb、IFN-γ和TNF-α水平后,IL-6水平是28天死亡率的独立危险因素。ROC分析显示,IL-6、IL-10、IFN-γ和TNF-α水平预测28天死亡率的曲线下面积(AUC)分别为0.64、0.68、0.64和0.61,最佳截断值分别为414.92 pg/mL、29.66 pg/mL、1.605 pg/mL和0.725 pg/mL。根据这些截断值,高IL-6、高IL-10、高IFN-γ和高TNF-α组的生存曲线与低水平组存在显著差异。在体液培养阳性的患儿中,革兰阳性菌(G+)和革兰阴性菌(G-)感染组之间的细胞因子水平无统计学显著差异。然而,在血培养阳性的患儿中,G-组的IL-6和IL-10水平显著高于G+组。最常见的病原体是葡萄球菌(Staphylococcus),革兰阴性菌是主要病原体(50.69%),其中克雷伯菌(Klebsiella)最为常见。
讨论
生物标志物常用于儿童脓毒症和脓毒性休克的早期诊断和预后评估。细胞因子具有促炎和抗炎功能,其失衡可能导致细胞因子风暴。作为主要的促炎和抗炎细胞因子,IL-6和IL-10在脓毒性休克中扮演重要角色。本研究表明,血浆IL-6浓度可预测儿童脓毒性休克的28天死亡率,且IL-6水平是28天死亡率的独立危险因素。IL-10水平与儿童脓毒性休克的结局相关,当其浓度超过最佳截断值时,28天死亡率增加。此外,IFN-γ和TNF-α水平也能预测28天死亡率。关于病原体类型,本研究发现在血培养阳性的患儿中,IL-6和IL-10水平有助于鉴别G-菌和G+菌血流感染,这可能为早期经验性抗生素治疗提供指导。本研究存在一些局限性,包括回顾性设计、单中心研究、样本量相对较小、未研究细胞因子水平的动态变化等。未来需要多中心大样本前瞻性研究进一步验证。
结论
在儿童脓毒性休克中,非存活者组的IL-6、IL-10、IFN-γ和TNF-α水平显著高于存活者组。这些细胞因子水平能够预测28天死亡率,其中IL-6是独立危险因素。此外,在由革兰阴性菌引起的血流感染中,IL-6和IL-10水平显著高于革兰阳性菌感染。IL-6和IL-10不仅可作为儿童脓毒性休克预后的生物标志物,也可能有助于指导经验性抗生素覆盖。