基于肺损伤预测评分联合血清生物标志物(KL-6、SP-D、vWF、IL-8)评估重症肺炎患儿pARDS风险的临床研究
《Scientific Reports》:Risk assessment of pARDS in severe pneumonia patients based on lung injury prediction scores and serum biomarkers
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时间:2025年10月18日
来源:Scientific Reports 3.9
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本研究针对儿科重症监护室(PICU)中重症肺炎患儿易发展为儿科急性呼吸窘迫综合征(pARDS)的临床难题,通过前瞻性队列分析,探讨肺损伤预测评分(LIPS)联合血清生物标志物(KL-6、SP-D、vWF、IL-8)的早期预测价值。结果表明,LIPS、KL-6、SP-D和vWF是pARDS的独立危险因素,联合检测可将预测效能显著提升至AUC 0.906,为重症肺炎患儿的风险分层和早期干预提供了重要依据。
在全球范围内,肺炎是儿科最常见的呼吸系统疾病,更是五岁以下儿童死亡的主要原因之一。当肺炎进展为重症时,其最凶险的并发症之一便是儿科急性呼吸窘?综合征(pARDS)。这是一种由肺部或全身炎症反应引发的急性、进行性呼吸衰竭,死亡率高达17%,对患儿的生命健康构成严重威胁。因此,如何在重症肺炎患儿中尽早识别出那些即将发展为pARDS的高危个体,从而为及时、有效的干预赢得宝贵时间,成为儿科重症医学领域亟待解决的关键问题。
pARDS的病理核心在于肺泡上皮细胞和血管内皮细胞的双重损伤。理论上,这些受损细胞会将其特有的生物标志物释放入血,使得通过检测血清中这些标志物的水平来预测pARDS成为可能。与此同时,肺损伤预测评分(LIPS)作为一种在成人重症监护室(ICU)人群中得到验证的风险分层工具,其在儿童肺炎中的应用价值却因儿童与成人在发育和病理生理上的差异而研究不足。基于LIPS与血清生物标志物在pARDS发生机制中的不同作用,将两者联合应用,有望在pARDS的早期诊断中实现优势互补,从而优化诊断效率。发表在《Scientific Reports》上的这项研究,首次系统评估了LIPS联合系列血清生物标志物在预测PICU中重症肺炎患儿发生pARDS风险中的价值。
为开展此项研究,研究人员在2023年10月至2024年12月期间,于郑州大学第三附属医院PICU进行了一项前瞻性研究。研究最终纳入了97名符合标准的重症肺炎患儿,并根据其入院7天内是否发展为pARDS,分为pARDS组(30例)和非pARDS组(67例),另设30名健康体检儿童作为对照组。研究的关键技术方法包括:在患儿入PICU时(T1)和pARDS诊断时(T2)两个时间点,系统收集临床资料并进行LIPS评分;同时采集静脉血,使用酶联免疫吸附测定法检测血清中Krebs von den Lungen-6 (KL-6)、表面活性蛋白D (SP-D)、血管性血友病因子 (vWF) 和白细胞介素-8 (IL-8) 的水平。通过逻辑回归分析确定独立风险因素,并利用受试者工作特征曲线评估各指标及组合的预测效能。
三组研究对象在年龄、体重、性别和种族方面均无统计学显著差异,具有良好的可比性。在实验室指标方面,pARDS组与非pARDS组在白细胞计数、血小板计数、肌酐、D-二聚体、总蛋白和白蛋白水平上未见显著差异。然而,pARDS组的儿科危重症评分显著更低,且住院时间显著更长,提示pARDS患儿的病情更为危重,临床结局更差。
在T1时间点,pARDS组的LIPS评分以及KL-6、SP-D、vWF和IL-8的血清水平均显著高于非pARDS组和健康对照组。到了T2时间点(即pARDS确诊时),pARDS组内的这些指标水平较T1时进一步显著升高。这一动态变化清晰地表明,这些指标在pARDS发生前就已升高,并在疾病进展过程中持续加剧,具备了作为早期预警信号的潜力。
Logistic回归分析影响重症肺炎患儿发生pARDS的因素
单因素分析显示,LIPS、KL-6、SP-D、vWF、IL-8以及儿科危重症评分均与pARDS的发生密切相关。但多因素Logistic回归分析进一步揭示,只有LIPS、KL-6、SP-D和vWF是预测重症肺炎患儿发生pARDS的独立危险因素。而IL-8和儿科危重症评分未能显示出独立的预测能力,这可能是因为IL-8作为炎症因子,其升高缺乏特异性,可见于多种炎症状态。
评估LIPS和血清生物标志物对重症肺炎患儿pARDS早期识别的预测性能
ROC曲线分析是评估预测工具效能的“金标准”。本研究结果显示,在单个指标中,LIPS的预测性能最佳,其曲线下面积(AUC)为0.786。血清生物标志物的预测效能则呈现明确的层次性:KL-6 (AUC=0.757) > SP-D (AUC=0.722) > vWF (AUC=0.681) > IL-8。这一排序恰好反映了这些标志物在pARDS病理生理过程中的不同作用阶段和特异性。LIPS整合了多种临床风险因素,能更全面地评估肺损伤风险;KL-6作为肺泡上皮细胞损伤的特异性标志物,在疾病早期即显著升高;SP-D主要反映肺泡-毛细血管屏障通透性的改变;而vWF所代表的血管内皮损伤可能在疾病进程中表现相对滞后。
最重要的发现在于联合模型的卓越表现。LIPS与四个血清生物标志物组合的AUC高达0.906,其敏感性和特异性分别达到83.3%和91.0%,预测性能显著优于任一单一指标。值得注意的是,在成对组合中,LIPS与KL-6的联合展现了最强的预测能力,这为临床实践中在保证准确性的同时简化检测流程提供了重要线索。
该研究的结论明确指出,LIPS以及血清生物标志物KL-6、SP-D和vWF对重症肺炎患儿并发pARDS具有良好的预测价值。尤其重要的是,将临床评分LIPS与反映不同损伤机制的血清生物标志物(特别是KL-6)相结合,能够实现最佳的预测性能。这种组合策略有助于临床医生在床旁快速识别出高危患儿,从而尽早升级监护强度、启动肺保护性通气策略或其他针对性治疗,对于降低pARDS的发生率、改善患儿预后具有重大的临床实践意义。当然,研究也存在单中心、样本量有限等局限性,未来需要通过更大规模、多中心的前瞻性研究进一步验证其普适性,并探索在支气管肺泡灌洗液等更接近肺部的样本中这些标志物的价值。但毋庸置疑,这项研究为pARDS的早期预警开辟了一条充满希望的新途径。
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