Expression of pancreatic stone protein in bronchoalveolarlavage fluid and exhaled breath condensate of patients with ventilator-associated pneumonia and its detection value
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摘要:目的 观察胰石蛋白(PSP)在呼吸机相关性肺炎(VAP)患者支气管肺泡灌洗液(BALF)及呼出气冷凝液(EBC)中的表达并探讨其检测价值。方法 采用酶联免疫吸附法(ELISA)分别检测40例VAP患者VAP疑诊当日及VAP诊断当日BALF、EBC中的PSP表达水平, 同期选择40例行机械通气治疗而未出现VAP的患者作为对照组。比较2组患者不同时点BALF、EBC中PSP表达水平，采用受试者工作特征(ROC)曲线法分析BALF、EBC中PSP水平检测对VAP的诊断价值。结果 VAP组患者疑诊当日、诊断当日的BALF、EBC中PSP表达水平均显著高于对照组(P < 0.05), 2组患者VAP诊断当日的BALF、EBC中PSP表达水平均显著高于VAP疑诊当日(P < 0.05), 2组患者同时点的BALF中PSP表达水平均显著高于EBC(P < 0.05); VAP诊断当日BALF中PSP的曲线下面积为0.91, 高于VAP诊断当日EBC中PSP和VAP疑诊当日BALF、EBC中PSP的曲线下面积，虽然灵敏度(87.50%)低于EBC中PSP(92.50%), 但特异度(80.00%)高于EBC中PSP(67.50%)。结论 检测BALF、EBC中PSP水平对于VAP早期诊断具有较高的临床价值，尤其是BALF中PSP水平检测的价值更高。Abstract:Objective To observe the expression of pancreatic stone protein (PSP) in bronchoalveolar lavage fluid (BALF) and exhaled breath condensate (EBC) of patients with ventilator-associated pneumonia (VAP) and its detection value.Methods The PSP expression levels in BALF and EBC of 40 VAP patients were respectively detected by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) on the day of VAP suspected diagnosis and the day of VAP diagnosis. During the same period, 40 patients with mechanical ventilation without VAP were selected as the control group. The PSP expression levels in BALF and EBC between the two groups at different time points were compared, and the diagnostic value of PSP level in BALF and EBC for VAP diagnosis was analyzed by ROC curve method.Results The PSP expression levels in BALF and EBC on the day of VAP suspected diagnosis and the day of VAP diagnosis of the VAP group were significantly higher than that of the non-VAP group (P < 0.05). The PSP expression levels in BALF and EBC of both groups on the day of VAP diagnosis were significantly higher than those of the day of VAP suspected diagnosis (P < 0.05). The PSP expression levels in BALF of two groups were significantly higher than that in EBC (P < 0.05). The area under the curve of PSP in BALF on the day of VAP diagnosis was 0.91, which was higher than that in EBC on the same day, and that in EBC and BALF on the day of VAP suspected diagnosis. Although the sensitivity was lower than that in EBC(87.50% vs. 92.50%), and the specificity was higher than that in EBC (80.00% vs. 67.50%).Conclusion The detection of PSP levels in BALF and EBC for the early diagnosis of VAP has a higher clinical value, especially the detection of PSP levels in BALF.
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呼吸机相关性肺炎(VAP)指实施机械通气治疗48 h后至拔除气管导管后48 h内发生的医院获得性肺炎，是急危重症患者行呼吸机通气治疗后发生率较高的并发症[1]。采用呼吸气道科学管理、痰液持续引流及院内交叉感染预防等各项措施虽然可在一定程度上降低VAP发生风险，但近年来VAP发生率仍呈逐渐升高趋势，而目前临床仍缺少早期预测VAP的实验室指标[2]。有研究[3]证实，胰石蛋白(PSP)在脓毒症炎症感染反应过程中发挥着重要的作用，早期诊断严重感染反应的敏感程度优于降钙素原。目前关于VAP患者血清PSP水平检测价值的报道[4]较少，本研究观察了PSP在VAP患者支气管肺泡灌洗液(BALF)及呼出气冷凝液(EBC)中的表达并探讨其检测价值，旨在寻找早期诊断VAP的敏感性指标。
1. 资料与方法
1.1 一般资料
选择本院急诊医学科2016年2月—2018年2月收治的40例VAP患者作为研究对象，设为VAP组，同期选择40例行机械通气治疗而未出现VAP的患者作为对照组。本研究方案已通过医院伦理委员会审核批准，所有患者家属签署治疗同意书。VAP组纳入标准: ①患者年龄>18岁; ②根据临床症状体征、肺部CT、血液及痰液细菌培养等确诊[5]。对照组纳入标准: ①患者年龄>18岁; ②机械通气治疗时间超过48 h; ③未发现有肺部感染迹象者。VAP组与对照组排除标准: ①入院前已合并有肺部感染或全身严重感染反应者; ②合并有心、肝、肾等重要脏器功能严重障碍或精神系统疾病者; ③合并有自身免疫系统抑制疾病者; ④妊娠期或哺乳期妇女。
1.2 VAP疑诊及确诊标准
VAP疑诊标准: 患者肺部影像学(CT)发现新出现或进展性肺部浸润性病理改变，同时伴随2个以上感染症状[①发热≥38 ℃; ②咳嗽、咳痰等新出现，或原有呼吸道疾病临床症状明显加重，伴随或不伴随胸痛不适感; ③肺实变体征，和(或)听诊示湿啰音; ④外周血白细胞计数≥10×109/L或≤4×109/L, 伴随或不伴随核左移现象]，并排除与肺炎症状类似的疾病。VAP诊断标准: 在疑诊标准上，以BALF定量培养细菌数>104/CFU诊断为VAP。
1.3 标本采集及处理方法
采用30 mL温生理盐水溶液对2组患者支气管肺泡予以灌洗，留取5 mL BALF送至本院检验科，以1 500转/min离心处理10 min, 并留取上清液待检。每次实施支气管肺泡灌洗操作前5 min采集EBC, 采集呼吸机呼气回路中央积水杯内的5 mL EBC, 见图 1, 处理步骤与BALF一致。
1.4 研究方法
采用酶联免疫吸附法(ELISA)分别检测2组患者VAP疑诊当日及VAP诊断当日BALF、EBC中PSP表达水平，检测试剂盒均购自卡迈舒生物公司，由本院检验科医师根据试剂盒说明书进行检测。
1.5 统计学分析
采用SPSS 19.0软件对数据予以分析，计量资料比较采用Mann-Whitney U检验，计数资料比较采用χ2检验或Fisher精确检验，采用受试者工作特征(ROC)曲线分析PSP水平检测对VAP的诊断价值，以P < 0.05表示差异有统计学意义。
2. 结果
2.1 患者基线情况比较
2组患者性别、年龄、急性生理功能和慢性健康状况评分系统Ⅱ(APACHEⅡ)评分、临床肺部感染(CPIS)评分、序贯器官衰竭估计(SOFA)评分及机械通气治疗时间等基线情况比较，差异均无统计学意义(P>0.05), 见表 1。
表 1 2组患者基线情况比较(x±s)组别 n 男性 女性 年龄/岁 APACHE Ⅱ评分/分 CPIS评分/分 SOFA评分/分 机械通气治疗时间/d VAP组 40 24 16 51.52±8.31 18.22±4.73 3.82±1.21 4.23±1.42 12.71±3.24 对照组 40 26 14 52.13±9.24 18.51±5.14 3.91±1.12 4.43±1.34 13.13±3.52 VAP: 呼吸机相关性肺炎; APACHE Ⅱ评分: 急性生理功能和慢性健康状况评分系统Ⅱ评分; CPIS评分: 临床肺部感染评分; SOFA评分: 序贯器官衰竭估计评分。 2.2 2组不同时点BALF、EBC中PSP表达水平比较
VAP组患者疑诊当日、诊断当日的BALF、EBC中PSP表达水平均显著高于对照组(P < 0.05), 2组患者VAP诊断当日的BALF、EBC中PSP表达水平均显著高于VAP疑诊当日(P < 0.05), 2组患者同时点的BALF中PSP表达水平均显著高于EBC(P < 0.05), 见表 2。
表 2 2组患者不同时点BALF、EBC中PSP表达水平比较(x±s)ng/mL 组别 n BALF中PSP表达水平 EBC中PSP表达水平 VAP疑诊当日 VAP诊断当日 VAP疑诊当日 VAP诊断当日 VAP组 40 43.54±11.32* 67.32±14.74*# 10.72±2.13*△ 17.43±4.21*#△ 对照组 40 15.33±5.24 21.51±6.43# 6.30±1.72△ 11.62±3.14#△ BALF: 支气管肺泡灌洗液; EBC: 呼出气冷凝液; PSP: 胰石蛋白; VAP: 呼吸机相关性肺炎。与对照组比较, *P < 0.05; 与VAP疑诊当日比较, #P < 0.05; 与BALF中PSP表达水平比较, △P < 0.05。 2.3 BALF、EBC中PSP水平检测对VAP的诊断价值分析
VAP诊断当日, BALF中PSP的曲线下面积为0.91, 高于VAP诊断当日EBC中PSP和VAP疑诊当日BALF、EBC中PSP的曲线下面积，虽然灵敏度(87.50%)低于EBC中PSP(92.50%), 但特异度(80.00%)高于EBC中PSP(67.50%), 见表 3。
表 3 BALF、EBC中PSP水平检测对VAP的诊断价值分析变量 曲线下面积 标准误 95%可信区间 临界值/(ng/mL) 灵敏度/% 特异度/% P值 VAP疑诊当日 EBC中PSP 0.75 0.05 0.66~0.82 11.28 85.00 62.50 <0.01 BALF中PSP 0.83 0.04 0.75~0.88 48.93 82.50 72.50 <0.01 VAP诊断当日 EBC中PSP 0.86 0.04 0.79~0.91 20.03 92.50 67.50 <0.01 BALF中PSP 0.91 0.03 0.85~0.95 74.95 87.50 80.00 <0.01 BALF: 支气管肺泡灌洗液; EBC: 呼出气冷凝液; PSP: 胰石蛋白; VAP: 呼吸机相关性肺炎。 3. 讨论
目前，医务人员多通过痰液细菌学培养诊断VAP, 但实验室检查时间相对较长，易受抗生素药物治疗的影响，同时痰液组织标本采集过程中可能因某些因素干扰而出现较高的假阴性结果，因此难以作为早期诊断VAP的实验室指标。近些年随着侵入性检查方法在VAP诊断中的应用，纤维支气管镜可获得深部支气管的BALF, 提高了早期诊断VAP的敏感度和特异度，但仍需较长时间方可得到检查结果，可能延误治疗VAP的最佳时机。检测EBC中炎性细胞因子表达水平也是诊断VAP的方法，但由于存在检测方法或患者个体差异性的影响，临床应用不够广泛。因此，临床急需寻找BALF、EBC中特异性和敏感性较高的实验室指标，结合患者临床症状体征有助于早期诊断VAP, 进而采取各种积极有效的治疗措施予以干预，最终明显降低VAP发生率和病死率[6]。
PSP是由胰腺腺泡细胞合成和分泌的凝集素结合蛋白，可有效拮抗胰腺组织的炎性反应，其作用机制可能是通过调节和控制机体内促炎和抗炎细胞因子表达水平，从而在不同炎症反应中发挥重要作用。国外相关研究[7-8]证实，新生儿败血症及创伤患者血清PSP表达水平均明显升高，且升高幅度与败血症和炎症反应严重程度呈密切相关性，此外还可反映严重败血症和感染性休克患者的预后情况[9]。Boeck等[10]研究人员首先发现，血清PSP可能成为预测VAP患者预后情况的新型实验室指标。近年来国内研究[11-12]也证实，血清PSP在早期诊断和评估VAP患者预后方面具有重要的临床价值。但血清PSP水平检测敏感性较高，易受到气道黏膜屏障系统损伤、体内应激反应及人工气道细菌定植等因素影响，从而降低其诊断特异性。除胰腺外，PSP还在肝、肾、脑、肺等多个重要脏器组织中大量表达，尤其肺组织是其主要表达区域[13], 故BALF、EBC中均可检测到PSP的表达。本研究拟观察BALF、EBC中PSP水平变化，从而有效避免上述因素影响而导致特异性不高的问题，结果显示, VAP组患者疑诊当日、诊断当日的BALF、EBC中PSP表达水平均显著高于对照组(P < 0.05), 2组患者VAP诊断当日的BALF、EBC中PSP表达水平均显著高于VAP疑诊当日(P < 0.05), 2组患者同时点的BALF中PSP表达水平均显著高于EBC(P < 0.05), 提示VAP患者与非VAP患者BALF、EBC中PSP表达水平存在显著差异性，且BALF中PSP表达水平显著高于EBC, VAP诊断当日的PSP表达水平显著高于VAP疑诊当日，故检测BALF、EBC中PSP表达水平是一种有效方法。ROC曲线法分析结果显示, VAP诊断当日BALF中PSP的曲线下面积、灵敏度及特异度均优于其他变量，提示检测BALF中PSP水平是早期诊断VAP的最佳方法。
综上所述，检测BALF、EBC中PSP水平对于VAP早期诊断具有较高的临床价值，尤其是BALF中PSP水平检测的价值更高。
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表 1 2组患者基线情况比较(x±s)
组别 n 男性 女性 年龄/岁 APACHE Ⅱ评分/分 CPIS评分/分 SOFA评分/分 机械通气治疗时间/d VAP组 40 24 16 51.52±8.31 18.22±4.73 3.82±1.21 4.23±1.42 12.71±3.24 对照组 40 26 14 52.13±9.24 18.51±5.14 3.91±1.12 4.43±1.34 13.13±3.52 VAP: 呼吸机相关性肺炎; APACHE Ⅱ评分: 急性生理功能和慢性健康状况评分系统Ⅱ评分; CPIS评分: 临床肺部感染评分; SOFA评分: 序贯器官衰竭估计评分。 
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表 2 2组患者不同时点BALF、EBC中PSP表达水平比较(x±s)
ng/mL 组别 n BALF中PSP表达水平 EBC中PSP表达水平 VAP疑诊当日 VAP诊断当日 VAP疑诊当日 VAP诊断当日 VAP组 40 43.54±11.32* 67.32±14.74*# 10.72±2.13*△ 17.43±4.21*#△ 对照组 40 15.33±5.24 21.51±6.43# 6.30±1.72△ 11.62±3.14#△ BALF: 支气管肺泡灌洗液; EBC: 呼出气冷凝液; PSP: 胰石蛋白; VAP: 呼吸机相关性肺炎。与对照组比较, *P < 0.05; 与VAP疑诊当日比较, #P < 0.05; 与BALF中PSP表达水平比较, △P < 0.05。
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表 3 BALF、EBC中PSP水平检测对VAP的诊断价值分析
变量 曲线下面积 标准误 95%可信区间 临界值/(ng/mL) 灵敏度/% 特异度/% P值 VAP疑诊当日 EBC中PSP 0.75 0.05 0.66~0.82 11.28 85.00 62.50 <0.01 BALF中PSP 0.83 0.04 0.75~0.88 48.93 82.50 72.50 <0.01 VAP诊断当日 EBC中PSP 0.86 0.04 0.79~0.91 20.03 92.50 67.50 <0.01 BALF中PSP 0.91 0.03 0.85~0.95 74.95 87.50 80.00 <0.01 BALF: 支气管肺泡灌洗液; EBC: 呼出气冷凝液; PSP: 胰石蛋白; VAP: 呼吸机相关性肺炎。
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