Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł badawczy
W niniejszym badaniu retrospektywnym wykazano, że dysfunkcja odpornościowa oraz powikłania pozapłucne są niezależnymi predyktorami złego rokowania u dzieci z ciężkim zapaleniem płuc wywołanym przez Mycoplasma pneumoniae. Poziomy seryjnego IgA, IgG, IgM oraz białka C-reaktywnego (CRP) wykazały wstępną wartość prognostyczną, choć niezbędne są badania prospektywne w celu potwierdzenia ich przydatności klinicznej.
Ciężkie zapalenie płuc wywołane przez Mycoplasma pneumoniae (MPP) u dzieci wiąże się z dysregulacją odpornościową i niekorzystnymi następstwami; jednak znaczenie kliniczne rutynowo mierzonych markerów odpornościowych i zapalnych pozostaje niepewne. W niniejszym retrospektywnym badaniu eksploracyjnym oceniono czynniki związane ze złym rokowaniem oraz indywidualną zdolność różnicującą immunoglobuliny A (IgA), immunoglobuliny G (IgG), immunoglobuliny M (IgM) oraz białka C-reaktywnego (CRP). Do badania włączono łącznie 172 dzieci z MPP leczonych między kwietniem 2018 r. a kwietniem 2021 r. oraz 40 zdrowych osób kontrolnych. Poziomy biomarkerów porównano w zależności od stopnia ciężkości choroby i grup rokowniczych. Przeprowadzono analizy indywidualnych krzywych charakterystyki operacyjnej odbiornika (ROC) oraz eksploracyjną regresję logistyczną. Poziomy IgA, IgG i IgM w surowicy były znacząco niższe, natomiast poziomy CRP były znacząco wyższe u dzieci z ciężkim przebiegiem choroby oraz u tych ze złym rokowaniem w porównaniu z odpowiednimi grupami kontrolnymi (P < 0,05). Powierzchnie pod krzywą ROC (AUC) dla IgA, IgG, IgM i CRP wynosiły odpowiednio 0,788, 0,707, 0,696 i 0,796. Czas trwania gorączki, typ zmian, dysfunkcja odpornościowa, podwyższony poziom CRP oraz powikłania pozapłucne różniły się znacząco pomiędzy grupami rokowniczymi. Eksploracyjna analiza wielowymiarowa wykazała, że dysfunkcja odpornościowa i powikłania pozapłucne są niezależnymi czynnikami związanymi ze złym rokowaniem. Wyniki te uzasadniają dalsze badania nad biomarkerami odpornościowymi i zapalnymi w celu stratyfikacji ryzyka u dzieci z ciężkim MPP; jednak niezbędne są badania prospektywne w celu walidacji ich użyteczności klinicznej, a obecnych wyników nie należy interpretować jako zwalidowanego modelu predykcji klinicznej.
Ciężkie zapalenie płuc pozostaje główną przyczyną zachorowalności u dzieci i wynika ze złożonych interakcji między zakaźnym patogenem, odpowiedziami odpornościowymi gospodarza a kaskadą zapalną1,2,3. Mycoplasma pneumoniae (MP) jest częstą przyczyną pozaszpitalnego zapalenia płuc u dzieci, a zapalenie płuc wywołane przez M. pneumoniae (MPP) stanowi znaczną część przypadków pediatrycznych zapaleń płuc4. Chociaż większość dzieci zdrowieje przy odpowiednim leczeniu, u niektórych rozwija się postać ciężka lub oporna na leczenie, charakteryzująca się uporczywą gorączką, postępującymi zmianami w płucach, powikłaniami pozapłucnymi oraz innymi niekorzystnymi skutkami5,6,7,8. Wczesna identyfikacja dzieci o zwiększonym ryzyku niekorzystnego przebiegu choroby ma zatem istotne znaczenie kliniczne.
Wcześniejsze badania analizowały biomarkery stanu zapalnego, wyniki obrazowe oraz cechy kliniczne związane z ciężkością i rokowaniem MPP; jednak zgłaszana wartość prognostyczna wskaźników immunologicznych była niespójna9. Zamiast opracowywać kliniczny model predykcyjny, niniejsze badanie dostarcza warstwowego porównania rutynowo mierzonych poziomów immunoglobulin A (IgA), immunoglobulin G (IgG), immunoglobulin M (IgM) oraz białka C-reaktywnego (CRP) w grupach zdrowych kontroli, dzieci z łagodnym lub umiarkowanym MPP, dzieci z ciężkim MPP oraz w grupach prognostycznych. Dodatkowo przeprowadzono analizę eksploracyjną czynników związanych z złym rokowaniem u dzieci z ciężkim MPP. Głównym celem było ustalenie, czy te rutynowo mierzone biomarkery i cechy kliniczne wiążą się ze złym rokowaniem. Postawiono hipotezę, że niższe poziomy immunoglobulin, wyższe stężenie CRP, dysfunkcja immunologiczna oraz powikłania pozapłucne będą wiązać się z niekorzystnymi wynikami.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Niniejsze badanie retrospektywne zostało przeprowadzone zgodnie z wymogami instytucjonalnymi oraz Deklaracją Helsińską i zostało zatwierdzone przez Komisję Etyczną Szpitala Nanjing Tongren powiązanego z Wydziałem Medycznym Uniwersytetu Południowo-Wschodniego (numer zatwierdzenia 2024-03-039-K001). Ze względu na retrospektywny charakter badania oraz wykorzystanie zanonimizowanych danych, zrezygnowano z wymogu uzyskania indywidualnej świadomej zgody.
Dane kliniczne
W ramach grupy badawczej uwzględniono łącznie 172 dzieci z MPP leczonych między kwietniem 2018 r. a kwietniem 2021 r., a także 40 zdrowych dzieci jako grupę kontrolną. Grupa badawcza składała się ze 103 chłopców i 69 dziewcząt, średnia wieku wynosiła 7,15 ± 2,97 lat; grupa kontrolna składała się z 24 chłopców i 16 dziewcząt, średnia wieku wynosiła 7,02 ± 2,31 lat. Wiek i płeć wyjściowa nie różniły się istotnie między grupami (P > 0,05). Zgodnie z opisanymi kryteriami10, MPP klasyfikowano jako ciężkie, gdy wystąpiły co najmniej dwa z następujących objawów: wyraźna duszność, częstość akcji serca >120 uderzeń/min, gorączka trwająca >10 dni, zajęcie wielu płatów płuc lub rozległe nacieki płucne. Pozostałe przypadki zakwalifikowano jako MPP o przebiegu łagodnym do umiarkowanego.
Kryteria włączenia
Wszystkie dzieci z MPP spełniały kliniczne kryteria diagnostyczne dla MPP11. Rozpoznanie potwierdzono mianem przeciwciał przeciw MP >1:160, pozytywnym wynikiem testu na DNA MP lub czterokrotnym lub większym wzrostem poziomu swoistych dla MP IgG w surowicy między fazą ostrą a fazą rekonwalescencji. Objawy kliniczne obejmowały kaszel, duszność, tachykardię, sinicę lub dyspnoe, a obrazowanie klatki piersiowej wykazało jednostronne lub obustronne zmiany w płucach. Do badania zakwalifikowano uczestników w wieku od 8 miesięcy do 10 lat.
Dzieci wykluczono z badania, jeśli stwierdzono u nich wirusowe, bakteryjne lub grzybicze zapalenie płuc; ciężką niewydolność głównych narządów, w tym serca, mózgu, wątroby lub nerek; inną chorobę płuc; nowotwór złośliwy; wrodzoną dysfunkcję odporności lub niewystarczające informacje kliniczne do wymaganych analiz.
Dzieci w grupie kontrolnej były w wieku od 8 miesięcy do 10 lat, były zdrowe i miały prawidłowe wyniki badania fizykalnego. Grupa kontrolna została wykorzystana wyłącznie do porównań biomarkerów i nie brała udziału w analizach prognostycznych ani regresyjnych.
Gromadzenie danych
Przeanalizowano szpitalny system informacyjny pod kątem wieku, płci, czasu trwania gorączki, rodzaju i lokalizacji zmian, stanu funkcji odpornościowej, poziomu CRP, powikłań pozapłucnych, informacji o leczeniu oraz wyników obserwacji. Dysfunkcję odpornościową określono na podstawie współczesnej dokumentacji medycznej przed oceną wyników, w oparciu o wartości immunoglobulin, które znajdowały się poniżej przedziałów referencyjnych laboratorium szpitalnego dla danej grupy wiekowej. Dane zostały początkowo wyekstrahowane przez Bolinga Hana, a następnie zweryfikowane z oryginalną dokumentacją medyczną przez Rui Wang. Wszelkie rozbieżności rozstrzygano w drodze dyskusji między obwojem badaczy. Przed analizą zweryfikowano kompletność danych. Pełne definicje zmiennych, reguły kodowania oraz zanonimizowany zestaw danych kohorty znajdują się w Pliku uzupełniającym 1.
Pomiar wskaźników funkcji odpornościowej i markerów stanu zapalnego
W ciągu 24 godzin od zapisu każdego uczestnika pobrano 4 mL krwi żylnej na czczo. Próbki wirowano przy 1,500 × g przez 10 min w temperaturze 4°C, a otrzymane surowice przechowywano zgodnie z instytucjonalnym protokołem laboratoryjnym do czasu analizy. Stężenia IgA, IgG i IgM w surowicy zmierzono metodą immunoturbidymetrii, a poziom CRP oznaczono za pomocą enzymatycznego testu immunoabsorpcyjnego (ELISA). Próbki surowicy przechowywano w temperaturze –80 °C nie dłużej niż przez 3 miesiące przed analizą, unikając wielokrotnych cykli zamrażania i rozmrażania.
Protokół leczenia
Leczenie było dostosowane indywidualnie do stopnia ciężkości stanu klinicznego oraz obowiązującej praktyki instytucjonalnej. Standardowe postępowanie obejmowało terapię przeciwdrobnoustrojową oraz opiekę wspomagającą, w tym tlenoterapię, inhalacje nebulizowane, podawanie płynów i utrzymanie równowagi wodno-elektrolitowej, leczenie przeciwgorączkowe oraz inne środki objawowe, zgodnie ze wskazaniami klinicznymi. Dzieci z ciężką postacią MPP leczono azytromycyną, a metyloprednizolon stosowano jako pomocniczą terapię przeciwzapalną we wskazaniach klinicznych. Chociaż wszyscy pacjenci byli leczeni zgodnie z tymi samymi zasadami instytucjonalnymi, konkretne środki wspomagające były dobierane indywidualnie, a nie ściśle standaryzowane. Ze względu na retrospektywny charakter badania, dokładny czas rozpoczęcia leczenia oraz szczegóły schematów terapeutycznych nie były jednolicie dostępne dla wszystkich uczestników.
Obserwacja prognostyczna
Dzieci z ciężkim przebiegiem MPP były monitorowane co miesiąc podczas wizyt ambulatoryjnych oraz poprzez kontakt telefoniczny do kwietnia 2022 roku. Rokowanie uznano za dobre, gdy temperatura ciała wróciła do normy, objawy oddechowe uległy poprawie, a zmiany płucne zostały wchłonięte lub ustąpiły. Rokowanie złe zdefiniowano jako wynik złożony, obejmujący utrzymującą się gorączkę, nasilenie kaszlu lub duszności, brak poprawy w obrazowaniu radiologicznym lub pogorszenie obrazu radiologicznego, przeniesienie do innego szpitala lub zgon12. Składniki te mogły się nakładać i nie były analizowane jako wzajemnie wykluczające się wyniki. Wszystkie 114 dzieci z ciężkim MPP ukończyło okres obserwacji; nie odnotowano utraty kontaktu z żadnym z uczestników.
Analiza statystyczna
Analizy przeprowadzono przy użyciu programu IBM SPSS Statistics wersja 22.0. Zmienne ciągłe przedstawiono jako średnia ± odchylenie standardowe. Do porównań dwóch grup zastosowano test t dla prób niezależnych, a do porównań więcej niż dwóch grup — jednoczynnikową analizę wariancji. Zmienne kategoryczne przedstawiono jako n (%) i porównano za pomocą testu chi-kwadrat. Krzywe ROC wykorzystano do indywidualnej oceny IgA, IgG, IgM oraz CRP, raportując wartości AUC, 95% przedziały ufności, wartości odcięcia, czułość i swoistość. Czterech biomarkerów nie łączono w wieloczynnikowy model predykcyjny. Zmienne związane z rokowaniem w analizach jednowymiarowych wprowadzono do eksploracyjnej krokowej binarnej regresji logistycznej. Wyniki regresji przedstawiono jako współczynniki beta, błędy standardowe, statystyki Walda, ilorazy szans (ORs), 95% przedziały ufności oraz wartości P. Ze względu na ograniczoną liczbę zdarzeń o złym rokowaniu, regresję zinterpretowano jako eksploracyjną analizę asocjacji, a nie jako zwalidowany model predykcyjny. Za statystycznie istotne uznano dwustronne P < 0,05. Normalność rozkładu zmiennych ciągłych oceniono testem Shapiro-Wilka, a jednorodność wariancji oceniono testem Levene'a. W zmiennych uwzględnionych w analizach nie wystąpiły braki danych; w związku z tym nie przeprowadzono imputacji i zastosowano analizy przypadków pełnych.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Porównanie markerów odpornościowych i zapalnych pomiędzy grupami
Poziomy IgA, IgG i IgM były niższe w grupie ciężkiej niż w grupie łagodne-umiarkowanej oraz niższe w grupie łagodne-umiarkowanej niż w grupie kontrolnej. CRP wykazało odwrotny wzorzec. Różnice parami były istotne statystycznie (P < 0,05; Tabela 1).
Porównanie markerów immunologicznych i zapalnych pomiędzy grupami prognostycznymi
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Niniejsze badanie retrospektywne analizowało rutynowo dostępne markery immunologiczne i zapalne, a także czynniki kliniczne związane ze złym rokowaniem u dzieci z ciężkim przebiegiem MPP. Głównym wkładem pracy nie jest nowe, zwalidowane narzędzie prognostyczne, lecz stratyfikowany opis poziomów IgA, IgG, IgM oraz CRP w grupach o różnym stopniu ciężkości i rokowaniu, wraz z eksploracyjną oceną czynników klinicznych związanych z niekorzystnymi wynikami. Takie podejście jest istotne, ponieważ podobne biomarkery były badane ...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy oświadczają, że nie mają żadnych konfliktów interesów związanych z niniejszym badaniem. Nie istnieją żadne konflikty finansowe ani niefinansowe, w tym zatrudnienie, doradztwo, posiadanie akcji, honoraria ani płatne zeznania eksperckie.
Nie dotyczy. Niniejsze badanie nie otrzymało specyficznego finansowania.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Analizator chemii klinicznej/immunoturbidymetryczny | Siemens Healthineers | BN II | Urządzenie wykorzystywane do oznaczania IgA, IgG i IgM |
| Zestaw ELISA do białka C-reaktywnego | Thermo Fisher Scientific / Invitrogen | BMS288INST | Rutynowe pomiary CRP w surowicy w laboratorium klinicznym |
| IBM SPSS Statistics | IBM Corp. | Version 22.0 | Analiza statystyczna |
| Odczynnik/test immunoturbidymetryczny IgA | Siemens Healthineers | NA | Rutynowe pomiary IgA w surowicy w laboratorium klinicznym |
| Odczynnik/test immunoturbidymetryczny IgG | Siemens Healthineers | NA | Rutynowe pomiary IgG w surowicy w laboratorium klinicznym |
| Odczynnik/test immunoturbidymetryczny IgM | Siemens Healthineers | NA | Rutynowe pomiary IgM w surowicy w laboratorium klinicznym |
| Czytnik mikropłytek | Thermo Fisher Scientific | Multiskan FC | Urządzenie wykorzystywane do pomiarów ELISA |
| Microsoft Excel | Microsoft Corporation | Version 2024 | Organizacja danych i przygotowywanie tabel |
| Microsoft Word | Microsoft Corporation | Version 2024 | Przygotowywanie manuskryptu |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.