综述:血清生物标志物在老年人社区获得性肺炎诊断和预测中的潜在作用
《Frontiers in Medicine》:Potential role of serological biomarkers in the diagnosis and prediction of community-acquired pneumonia in elderly individuals
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时间:2025年11月20日
来源:Frontiers in Medicine 3.0
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社区获得性肺炎(CAP)在老年患者中病情进展快、死亡率高,需新型诊断和预后生物标志物辅助临床决策。本文系统综述了血清生物标志物在老年CAP中的应用,包括circRNA(如TUG1)、脂质代谢物(如LPC)、细胞计数(如NLR)、体弱指标(如肌肉质量)及炎症因子(如CRP、BNP、D-dimer)等,强调多维度评估(免疫、代谢、功能状态)对精准预判的重要性,并提出未来需多中心验证整合性生物标志物模型。
社区获得性肺炎(CAP)是全球范围内最常见的下呼吸道感染之一,对医疗体系的临床和经济负担显著。尤其是老年人群体,由于免疫系统功能下降和潜在的健康问题,CAP的发生率和严重程度都高于年轻患者,更容易发展为重症社区获得性肺炎(SCAP)。这使得CAP在老年人中的诊断、严重程度评估以及预后判断成为医生面临的重大挑战。因此,亟需开发新的诊断方法,以识别CAP的不同阶段并监测疾病进展。目前,尽管已有多种生物标志物在感染性疾病领域得到了广泛研究,但针对CAP的特定生物标志物仍未明确。理想的生物标志物应具备简单、易于操作、无创或微创、成本低廉、快速且可重复的特性,以帮助患者和临床医生做出更精准的判断。
在CAP的诊断和预后评估中,生物标志物的价值日益凸显。这些标志物不仅能够反映炎症状态,还能揭示感染的病原体类型以及疾病的发展趋势。对于老年人而言,CAP的复杂性更高,其病原体种类多样,且常伴随多种慢性疾病,增加了诊断的难度。因此,探索适用于老年人的生物标志物具有重要的临床意义。研究发现,一些特定的生物标志物在CAP的评估中表现出较高的特异性与敏感性,为疾病的早期识别和精准治疗提供了可能。
在生物标志物的研究中,循环RNA(circRNAs)成为近年来备受关注的方向。circRNAs是一种独特的RNA分子,其在调控微小RNA(miRNA)活性和与RNA结合蛋白相互作用方面发挥重要作用,从而影响基因表达。研究表明,某些circRNAs在CAP患者中表现出显著的表达差异,能够有效区分病毒性肺炎与非病毒性肺炎(如细菌性肺炎或混合感染)。此外,circRNAs可能通过抑制特定miRNA来增强免疫细胞(如巨噬细胞和中性粒细胞)的功能,从而提升机体对病原体的防御能力。这些发现为CAP的分子机制研究提供了新的视角,同时也为开发基于circRNAs的诊断工具奠定了基础。
在脂质代谢研究方面,脂质代谢的异常变化与CAP的炎症反应和疾病严重程度密切相关。研究发现,特定的脂质分子在CAP患者中表现出显著变化,不仅参与细胞信号传导和细胞间通讯,还可能调节免疫系统功能。例如,溶血磷脂酰胆碱(LPC)在CAP患者中具有较高的特异性与敏感性,其水平的变化可以反映感染的类型和疾病的进展。此外,LPC还可能在疾病的早期识别和预后评估中发挥关键作用,尤其是在老年患者中,其水平与30天死亡率之间存在显著关联。因此,LPC作为潜在的生物标志物,为CAP的临床管理提供了新的思路。
免疫细胞计数在评估CAP的严重程度和预后方面也具有重要作用。例如,中性粒细胞与淋巴细胞比值(NLR)已被广泛应用于评估老年CAP患者的病情。研究表明,NLR的升高与较高的死亡率和不良预后相关,尤其是在老年患者中,这一指标能够有效预测疾病的进展。此外,调节性T细胞(Treg)及其相关因子(如FOXP3和IL-10)在CAP的免疫调节中发挥关键作用。Treg细胞的减少可能导致过度的炎症反应,从而加重老年患者的病情。因此,监测这些免疫细胞的数量和功能变化,有助于更准确地评估CAP的严重程度和预后。
在评估老年CAP患者时,与虚弱相关的指标同样具有重要意义。研究表明,肌肉质量减少(如通过AST/ALT比值或Cr/CysC*100评估)与较高的死亡率和较长的住院时间相关。此外,脊柱 Erector spinae 肌肉的横截面积(ESMcsa)被发现是预测老年CAP患者30天死亡率的有效指标。这些指标不仅能够反映患者的生理储备,还能帮助医生更好地制定个体化的治疗策略。
除了上述生物标志物,其他如C反应蛋白(CRP)和脑钠肽(BNP)也在CAP的临床管理中发挥重要作用。CRP是炎症反应的敏感指标,其水平的升高通常与感染的严重程度相关。BNP则反映了心脏负担和心功能状态,其水平的升高可能预示着心功能受损,进而影响患者的预后。此外,D-二聚体作为凝血和纤溶系统活动的标志物,其升高与CAP的严重程度和死亡率密切相关。这些生物标志物的综合应用,有助于更全面地评估患者的病情和预后。
然而,尽管生物标志物在CAP的诊断和预后评估中展现出一定的潜力,但仍存在诸多挑战。首先,目前尚无可靠的单一或组合生物标志物算法能够准确定义CAP的病原体。其次,个体差异(如年龄、多病共存、慢性炎症状态)可能影响生物标志物的基线水平和动态变化,从而降低其诊断和预测的准确性。此外,某些生物标志物(如PCT)在老年患者中的诊断阈值尚未明确,其在不同病原体感染中的表现也存在不确定性。因此,未来的生物标志物研究应更加注重多维度评估,结合临床、功能和生物指标,以提高诊断和预后的准确性。
在实际临床应用中,生物标志物的整合使用可以显著提升对老年CAP患者的管理效果。例如,PCT被广泛用于指导抗生素的使用,其在老年患者中的应用有助于减少不必要的抗生素使用,降低药物相关风险。然而,PCT作为单一决策工具在老年患者中的应用仍需谨慎,因为其水平可能受到多种因素的影响,如年龄、多病共存、慢性器官功能障碍等。因此,建议将生物标志物纳入多模式决策框架中,结合血流动力学和呼吸参数、影像学检查、症状变化和微生物学数据,以及对患者功能状态和虚弱程度的评估,以实现更精准的诊断和治疗。
此外,随着对CAP的深入研究,越来越多的新兴生物标志物被关注。这些标志物不仅能够提供关于疾病进展的动态信息,还可能揭示更深层次的免疫机制和生理变化。例如,某些免疫调节因子和炎症介质的水平变化可能反映免疫系统的功能状态和对感染的反应能力。这些发现为开发新的诊断和治疗策略提供了理论依据,同时也为个性化医疗奠定了基础。
在研究方法上,未来的工作应更加注重多中心、大规模的验证研究,以确保生物标志物的外部效度。同时,应采用标准化的采样和分析方法,以减少研究间的异质性。此外,应结合机器学习和传统统计方法,对生物标志物进行更精确的模型构建和优化。这些方法的整合将有助于提高生物标志物的预测能力,并为临床决策提供更可靠的支持。
总的来说,生物标志物在老年CAP的诊断、评估和预后预测中具有重要的临床价值。然而,其应用仍需克服诸多挑战,包括个体差异、诊断阈值的确定以及多模式整合的实施。通过进一步的研究和技术创新,有望开发出更精准、可靠的生物标志物,为老年CAP患者提供更有效的诊断和治疗手段。未来的研究应更加关注这些生物标志物的动态变化和其在不同疾病阶段的作用,以推动CAP管理向更加个性化和精准化方向发展。
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