文摘
中性粒细胞胞外陷阱(网)炎性疾病的免疫反应的一个特点。然而,网在社区获得性肺炎(CAP)是未知的。本研究旨在描述网在肺炎的临床结果的影响。
这是一个次要分析随机对照,多中心试验。帽的患者被随机分配到50毫克强的松为7天或安慰剂。主要终点是临床稳定;主要二级终端是住院时间和死亡率。
总共310名患者被纳入分析。水平的核小体游离在承认代孕NETosis标志物显著增加并拒绝超过7天。网有显著的危害降低临床稳定和出院多元分析调整。此外,网相关的增加3.8倍调整优势比30天死亡率。强的松治疗修改循环净含量和有益的结果。
帽子是伴随着明显的净形成。患者升高血清净标志物在临床不稳定风险更高,长期住院时间和30天的全因死亡率。网代表小说结局的标志和辅助治疗肺炎的可能目标。
文摘
中性粒细胞胞外陷阱预测临床不稳定和30天死亡率风险更高肺炎http://ow.ly/Gxbh30iqbom
介绍
作为一个高频率的严重疾病的发病率和死亡率,社区获得性肺炎(CAP)是住院的主要原因之一,负责主要的社会经济成本(1]。尽管抗生素治疗和辅助措施的进步如糖皮质激素、住院病人死亡率居高不下在5 - 15%的范围2]。有限的呼吸功能和肺、心血管和代谢并发症增加严重的限制的可能性和相关并发症(3]。
直接接种免疫反应,病原微生物的扩散和传播下航空公司主要是由多形核中性粒细胞粒细胞(中性粒细胞),人类最丰富的白细胞。一旦启动,他们迁移从血管支气管和肺泡间质内的违规生物空域(4]。他们还目标微生物入侵的肺实质或进入血液中。他们手上的武器活性氧的生成,吞噬作用,释放颗粒酶和最近发现,染色体DNA的挤压网状数组称为中性粒细胞胞外陷阱(网)5]。此外,他们释放趋化因子和细胞因子,招募进一步细胞的先天免疫系统的和特定的武器,激发炎症,可以是有害的,导致肺功能障碍。
网由染色质游离DNA (cfDNA)和组蛋白复合物,与附中性粒细胞颗粒蛋白(如。中性粒细胞弹性蛋白酶、髓过氧化酶(MPO)和组织蛋白酶G),陷阱和杀死传染性微生物(5]。网络形成的过程需要一种新型的细胞死亡形式,被称为NETosis [6]。
网在实验室都进行了广泛的调查和炎症条件如先兆子痫、凝血障碍、动脉粥样硬化和自身免疫性疾病(如。类风湿性关节炎,红斑狼疮)[7,8]。然而,临床资料网在传染病的作用仅限于在败血症病例系列。中性粒细胞激活的特点生成网在起始和肺部炎症的分辨率下呼吸道感染过程中包括帽仍然未知。
本地和系统性炎症的影响引起血液中可测量的介质的变化可能是临床上用于治疗和预测决策的指导重症下呼吸道感染的结果。因此,我们旨在探索标记的模式和时间动态网的形成及其对疾病严重程度及相关结果的限制措施。调查这些问题,我们选择了一个明确的患者群帽从先前的多中心研究,我们最近表明,兼职糖皮质激素临床稳定(ttc)有效地缩短时间和住院时间与安慰剂比较9]。
材料和方法
研究对象和设计
研究者发起的,这是一个二级分析,双盲,随机,安慰剂对照的多中心试验,兼职与强的松治疗帽了。试验设计和结果的细节已发表(9]。
总之,连续患者(≥18年)呈现与帽进入应急部门或医疗病房7个三级保健医院在瑞士的24小时内演示。
审判的行为遵循赫尔辛基宣言和良好的临床实践指南,和所有参与医院的伦理委员会批准这项研究之前病人招聘。这次审判是注册ClinicalTrials.gov(标识符NCT00973154)。
方法
符合条件的患者被随机分配比例(1:1)接受7天每天50毫克强的松或安慰剂。病人,治疗医生,调查人员和数据评估被蒙面的治疗分配。
获得知情同意的24小时内进入医院。所有患者治疗根据国际帽共识指南(10]。基线数据包括病史、相关并发症,临床变量相关肺炎和所有变量所需的计算肺炎严重程度指数(PSI) [11]。血液样本获得的7天入院后被用来调查系统的时序动态网代理标记。临床研究数据聚集到入学后30天。结构化随访电话采访次要结果出院后30天进行。
分析
主要终点是ttc,定义为时间在两个连续测量生命体征的临床稳定≥12 h分开(9]。二级终端包括有效的出院时间,全因死亡率,静脉注射抗生素治疗和整体的持续时间,以及帽并发症(包括复发、急性呼吸窘迫综合征、积脓症,院内感染,直到30天,严重不良事件可能与帽,重症监护室(ICU)承认,争取在医院)。
分析网的代理人
从每个病人血液样本(血浆和血清)收集在急诊住院和天3、5和7,和加工如前所述9]。
游离核小体的代孕NETosis测定血清样本总数的研究人群用人类细胞死亡ELISA检测+(罗氏诊断、巴塞尔、瑞士)。中性粒细胞弹性蛋白酶的浓度和MPO夹心ELISA测定血清和血浆,利用弹性蛋白酶/α1-PI复杂的酶联免疫试剂盒(美国新泽西州Calbiochem / EMD, Gibbstown)和人类MPO酶联免疫试剂盒(Hycult生物技术,普利茅斯会议上,PA,美国),分别。具体描述游离核小体的来源为NET-associated MPO-DNA复合物,MPO-specific捕获和后续DNA-specific检测抗体被用于如前所述[12]。详细的方法,请参阅补充材料(13- - - - - -20.]。
统计分析
除非另有规定,分类变量表示为数字(百分比)和连续变量作为中位数(四分位范围(差))或平均值±标准偏差。为了评估一个集成的网络代理的价值超过7天,浓度曲线下面积(AUC)值计算。AUC计算了网,值估算使用多个归责。
时间生物标志物的变化水平,应用多级mixed-effects线性回归模型。协会并存病的基线水平的游离核小体是由单变量分析和多元线性回归模型。主要终点,我们使用一个基于二进制的多变量Cox比例风险模型实现或不实现临床稳定的结果。所有二级终端,我们计算调整,调整后的估计效果和相应的95%置信区间使用线性的,物流或Cox比例风险回归。所有多变量模型调整为同一变量:治疗组,病人年龄、性别、体重指数、吸烟状况、ψ和并发症(充血性心力衰竭、慢性肾脏疾病、脑血管疾病、周围动脉闭塞性疾病、慢性阻塞性肺疾病(COPD),哮喘),以及临床变量(天入学前的症状,全身炎症反应综合征(SIRS)标准,c反应蛋白和白细胞计数)。用来说明ttc kaplan - meier曲线基于净四分位(最高四分位数与低三个四分位数)。
所有统计分析使用占据版本14.2(美国StataCorp、大学城、TX)和测试一个双边5%显著性水平双面的95%置信区间。
结果
病人的特点
总体而言,310名患者被随机选择785名患者的研究对当前分析。基线特征提出了治疗和安慰剂组表1。的平均年龄是75岁,64.2%为男性。预先存在的肺疾病的负担相对较低,与积极的吸烟史在17.4% 23.2%,慢性阻塞性肺病的历史。在住院,症状持续时间的中位数是4天,大约五分之一(21.9%)的患者被预处理的一种抗生素。总体而言,78.5%的病人有两个或两个以上的SIRS标准,和大约一半(53.6%)在高危重症肺炎分类PSI IV和V类,分别。
时间动态网
在基线,血清游离核小体的代理人净形成高度增加(2.67±1.32吸光度单位(AU))与健康对照组的值相比0.2∼盟报道(13,15,17,18]。他们逐渐消退,直到第七天(3天:1.48±1.03盟;p < 0.0005;第五天:1.19±0.87盟;p < 0.0005;第七天:0.98±0.79盟;p=0.042;图1),当他们仍然与值随机选择的健康对照组相比明显升高(健康对照组的特点是所示补充表S1)。在等离子体,核小体游离低得多,最大值达到第三天(数据没有显示)。MPO-DNA复合物的量化显示值的核小体游离的高度相关,表明他们代表网(r = 0.55, r2= 0.3,p=0.012)(补充图S3)。
协会的初始净代理人与人口学特征、并发症和临床变量
多元线性回归模型来研究预测增加标记的NETosis基线。在单变量分析中,先进水平下降的年龄相关网(数据未显示),尽管这种联系是完整的协变量调整多个(后不再重要表2)。吸烟者更过去接触烟草,以久的,水平显著降低净住院(−0.05 AU / 10久;p=0.042)。有同样的净含量成反比心力衰竭。心力衰竭患者的历史水平显著降低净没有心力衰竭住院患者相比(2.33±1.45与2.76±1.28盟;p=0.036)。这种联系仍然健壮的完全调整模型。如网是由中性粒细胞生成,净含量相应与海拔的白细胞计数和中性粒细胞计数(表2)。
网和疾病的关联标记结果的措施
相关疾病结果措施分析净代理人基线以及auc,积分值的净代理人超过7天。主要终点,即。ttc,大大延长了病人的AUC净最高四分位数(中位数(差)5.0(2.6 - -9.0)天)与较低的三个四分位数(4.0(2.0 - -7.4)天)的调整风险比(人力资源)0.97 (95% CI 0.94 - -0.99;p=0.041;图2和表3);一个人力资源< 1.0相应延长ttc。基线净含量高,长期趋势ttc指出(调整人力资源0.91,95%可信区间0.82 - -1.01;p=0.088)。
中位数(差)长时间有效的出院是最高四分位数的患者AUC净水平(9.0(5.0 - -14.0)天)与三下四分位数(7.0(5.0 - -11.0)天)的调整人力资源0.90 (95% CI 0.82 - -0.99;p=0.042)。全面调整逻辑回归分析,增加净水平入学相关的优势比3.8倍30天死亡率。此外,逐步增加死亡率被发现越来越多的四分位数的网。
更高的标记在基线网0.52天的时间延长注射。抗生素治疗(回归系数0.52,95%可信区间0.1 - -0.94;p=0.015)。没有协会网复合终点的并发症与帽或入住ICU的概率(表3)。
糖皮质激素对网的影响
按照最初的主要结果,随机与强的松治疗7天与显著短值(差)ttc (3.4 (2.0 - -6.0)与5.4(3.0 - -9.0)天)和住院时间(7.0 (5.0 - -11.0)与8.0(5.0 - -13.0)天)。
皮质类固醇治疗与较慢的下降水平随着时间的推移净代理人(图3)。虽然没有显著差异的平均值游离核小体净标记3天,皮质类固醇治疗与明显高于净形成5天与安慰剂相比安慰剂组(1.09±0.88 AU与1.31±0.84 AU类固醇组;p = 0.023)和第七天(0.79±0.74与1.19±0.80盟;p < 0。0005)。然而,总体AUC值不受兼职皮质类固醇治疗与安慰剂比较(11.27±4.7与10.74±5.1盟;p = 0.267)。同样,来自安慰剂组的患者呈现稳定或上升的标志网后三天会有更高的临床稳定的危害(调整人力资源1.75,95%可信区间1.06 - -2.89;p = 0.027)。
关于有益的强的松对临床结果的影响,我们注意到一个明显的影响净标记修改的ttc (p交互= 0.008)。最高四分位数的网水平共享患者临床稳定的高1.8倍调整人力资源对强的松治疗的患者相比三下四分位数(调整人力资源1.79,95%可信区间1.03 - -3.12)。
讨论
本研究的主要发现在患者的网帽是三倍。首先,血清游离核小体的代孕网的标志是大大增加的背景下帽并保持在非常高的水平,即使7天。核小体的ELISA的值反映了一种对数刻度,净形成的实际大小将倾向于被低估,因为它是在平均海拔的力量甚至两到四个与健康志愿者(相比13,15,17,18),明显高于观察自身免疫性疾病如类风湿性关节炎与控制活动(13]。虽然网形成对抗传染性病原体通过诱骗和杀死各种细菌(21)和其他微生物(22,23),过度激活的中性粒细胞和连续生产网与许多呼吸道疾病的病理24),如慢性阻塞性肺病(25- - - - - -27),肺泡气体交换障碍,肺功能障碍(28- - - - - -31日),最终早期和晚期死亡的风险增加。
此外,作为测量净代理标记进行血清样本,结果不仅代表成品系统网,但也允许估计倾向的预先激活中性粒细胞释放网在凝固。NETosis测量的大小在基线与血清中性粒细胞和白血球细胞计数,但降低心力衰竭的存在。这个观察可能是由于中性粒细胞的池肺循环的减少心输出量(32]。虽然尼古丁被描述成为一个有效的诱导物NETosis [33- - - - - -35),在我们群的数量久网与基线水平负相关,这可能解释为由于慢性疲劳NETosis-related通路的激活。
第二个重要的发现是,高水平的网在入学以及高积分的网帽过程中超过7天(AUC)强烈的负面结果的独立危险因素。患者在最高四分位数的ttc平均延长1天,2天的住院时间,伴随着时间的增加注射。抗生素治疗0.5天。ttc的差异似乎不太突出的患者非常短(< 5天)或长期(> 15天)ttc。
值得注意的是,结果表明,在承认与净值几乎4倍的可能性限制患者的全因死亡率,代表一种新的生物标志物的结果预测,即。识别患者处于危险之中。
这些发现符合先前的观察性研究,研究游离DNA或核小体之间的关系和ICU患者死亡率的风险。她们在一次前瞻性观察性队列研究从225年芬兰在严重脓毒症患者,入院cfDNA浓度较高的ICU nonsurvivors相比之下,幸存者(36]。同样,回顾性观察研究显示80严重脓毒症患者预后cfDNA的效用水平高预测ICU和医院死亡率(37]。进一步观察研究支持的证据NETosis作为系统性炎症的发病特点,血凝过快和脓毒症38- - - - - -40]。这些观测结果符合实验数据表明强烈的肺净代决定病毒性和细菌性肺炎的疾病严重程度(22,41]。寻找证据证明测量游离核小体有效地反映网,我们量化MPO和DNA复合物,测量的典型组件网,DNA与组蛋白结合和嗜中性粒细胞颗粒蛋白。高的相关性表明,核小体,至少,在很大程度上来源于NET-forming中性粒细胞(补充图S3)。
最后,我们的结果表明皮质类固醇和渔网的双向互动。而7天用强的松治疗与实现临床稳定有利的影响,全面减少住院时间和持续时间的减少注射。抗生素治疗(9),糖皮质激素调制NETosis,导致更慢、更持续下降的标志网不增加整体AUC后3天。同样,该小组在安慰剂组的患者有持续网从第三天达到临床稳定的水平比更快下降更快。因此,似乎时间动态产生关键影响临床结果:连续而过度NETosis基线疲惫与不良结果,温和的初始净水平持续字符被关联到一个更有利的结果(补充图S4)。在此背景下,有利影响糖皮质激素作为辅助治疗帽治疗可能部分受到调制的净形成或pre-activation中性粒细胞的感染。事实上,显著影响改性对ttc皮质类固醇的影响的净含量支持这一假设。然而,糖皮质激素对中性粒细胞延长生存的影响,增加从骨髓动员并减少边缘化的脉管系统可以在一定程度上增强NETosis(占42,43]。没有数据的影响糖皮质激素在NETosis迄今为止,潜在的病理生理机制尚未确定。
总之,我们的研究表明,细胞游离核小体作为代理NETosis的标志,这似乎是一个高度动态和预后细胞抗菌防御机制在帽。数据从根本上有助于理解病理生理学的下呼吸道感染,这在很大程度上是由中性粒细胞激活。净的形成可以理解是必要的在微生物防御,调节器NETosis可能限制过多的中性粒细胞招募潜在疗效和激活,同时保留主机防御。
我们研究的主要优势包括:1)不同严重程度的患者特征明显的帽代表患者通常在应急部门和医院接受治疗,2)大量的患者,3)评估临床相关的终端,4)测量方法的精度高、重现性好。局限性,需要考虑包括:1)这是一个随机选择的子群的二次分析,2)测量游离核小体可能不仅镜像网络形成,可能部分反映了其他细胞死亡机制,如坏死或necroptosis, 3)量化的标记网可能高估了由于可能的分裂和4)结果不太严重的患者可能并不适用于帽,谁不需要住院。
还需要进一步的研究来描述NETosis下呼吸道感染和确定过程的相对重要性和缓解的情况,以及是否针对这个途径的治疗对患者的结果。
补充材料
确认
我们感谢一步研究小组的成员(名字和附件中列出补充材料)患者招募和数据组织。
脚注
作者的贡献:b·穆勒f . Ebrahimi m . Christ-Crain p Hasler) p . Schuetz Giaglis和S.V.范布雷达的构思和设计研究,并组织和解释数据。Giaglis和S.V.范布雷达进行了实验。f . Ebrahimi p Hasler) p . Schuetz s Giaglis a . Kutz c.a布卢姆,c·费利克斯和s·哈恩起草重要的知识内容的手稿。所有作者出版批准了最终版本。f . Ebrahimi和p . Schuetz完全访问所有的数据在这项研究中,并负责数据的完整性和数据分析的准确性。
可以从本文的补充材料www.qdcxjkg.com
支持声明:本研究支持由瑞士国家科学基金会(SNSF PP0P3_123346), m . Christ-Crain和诺拉van Meeuwen Hafliger基金会和戈特弗里德和茱莉亚Bangerter-Rhyner基础。p . Hasler获得支持的研究委员会Kantonsspital阿劳。p . Schuetz得到了SNSF (PP00P3_150531/1)。f . Ebrahimi被大学的研究资金支持巴塞尔bangert基金会和瑞士医学科学院(SAMS)。资金信息,本文已沉积的Crossref资助者注册表。
利益冲突:f . Ebrahimi报告获得研究基金资助的巴塞尔大学的期间进行的研究。美国Giaglis报告收到Kantonsspital资助阿劳研究委员会在进行研究和专利(合20160061824 A1)等待。美国哈恩专利(合20160061824 A1)等待。c.a布卢姆报告获得研究基金资助的内分泌学Kantonsspital阿劳的行为研究。m . Christ-Crain报告收到瑞士国家科学基金会的资助,戈特弗里德和茱莉亚Bangerter-Rhyner基金会和诺拉van Meeuwen Hafliger基金会,在进行这项研究的。p . Hasler报告接受资助的Kantonsspital阿劳研究委员会在进行研究和专利(合20160061824 A1)等待。
- 收到了2017年7月11日。
- 接受2018年2月7日。
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