作者:刘贵 马皎洁 李亮
第一作者单位:山东大学齐鲁医学院公共卫生学院流行病学系
通信作者:李亮,首都医科大学附属北京胸科医院 北京市结核病胸部肿瘤研究所
引用本文: 刘贵, 马皎洁, 李亮. 预后营养指数在结核病中的应用[J]. 中华结核和呼吸杂志, 2024, 47(10): 991-995. DOI: 10.3760/cma.j.cn112147-20240613-00334.
经全国继续医学教育委员会批准,本刊开设继教专栏,每年从第1期至第10期共刊发12篇继教文章,文后附5道单选题,读者阅读后可扫描标签二维码答题,每篇可免费获得Ⅱ类继教学分0.5分,全年最多可获5分。
摘要
结核病仍是当前全球重大的公共卫生问题。结核病的疾病管理不仅依赖于早期诊断和药物治疗,营养管理在结核病的疾病管理中亦发挥着重要作用。但是现阶段缺乏简单、客观的结核病营养筛查和评估工具。预后营养指数(PNI)由血清白蛋白和外周血淋巴细胞计算所得,已被广泛用于肿瘤、心血管疾病和围手术期等疾病患者的营养与免疫状态评估。本文对PNI在结核病中的应用进行系统性介绍,以全面了解PNI在结核病中的应用价值。结核病是当前世界范围内的一项重大公共卫生问题,根据世界卫生组织(World Health Organization,WHO)2023年结核病报告 [ 1 ] ,结核病已经成为仅次于新型冠状病毒感染的第二大致死性传染病。营养状况对结核病的发生、发展和预后起着重要作用,两者之间存在相互影响的关系 [ 2 ] 。结核病患者营养状态的诊断对于其疾病管理和营养治疗至关重要。我国《结核病营养治疗专家共识》 [ 3 ] 推荐住院结核病患者应进行营养风险筛查,并在营养治疗前进行营养评估。营养风险筛查2002(nutrition risk screening 2002,NRS2002)是目前唯一基于循证医学的营养风险筛查工具,具有较高的敏感度和特异度 [ 4 , 5 ] ,已成为我国卫生行业标准 [ 6 ] 。然而,NRS2002易受主观因素影响,且不适用于部分患者,如神志不清或有大量胸腹积液的患者。此外,何为结核病患者营养评估的最佳工具,目前尚无一致意见 [ 7 ] 。因此,寻找一种简单、客观且适用范围广的结核病营养筛查和评估工具尤为重要。预后营养指数(prognostic nutritional index,PNI)由血清白蛋白和外周血淋巴细胞计算所得 [ 8 ] ,均可在临床实验室检查时获得,已被广泛用于肿瘤 [ 9 ] 、心血管疾病 [ 10 ] 、围手术期 [ 11 ] 等患者营养与免疫状态的评估,以预测药物和手术治疗结局。PNI容易获取且简单客观,近些年在结核病领域的应用备受关注。一、PNI概述及其应用
PNI又称小野寺指数,是根据血清白蛋白浓度和外周血淋巴细胞计数计算所得,即PNI=血清白蛋白浓度(g/L)+5×外周血淋巴细胞总数(×10 9/L)。1980年,Buzby等 [ 12 ] 首次提出PNI用于评估胃肠疾病患者围手术期并发症风险。当时的计算公式为PNI=158-16.6×血浆白蛋白浓度(g/dl)-0.78×肱三头肌皮褶厚度(mm)-0.2×血浆转铁蛋白浓度(mg/dl)-5.8×迟发型皮肤超敏试验(mm)。由于计算复杂,该公式并未得到广泛应用。1984年Onodera等 [ 8 ] 基于200例消化系统肿瘤患者评估并改进了PNI。改进后的PNI只涉及血清白蛋白和外周血淋巴细胞2个变量,此计算公式一直沿用至今。Onodera等 [ 8 ] 给出了PNI取值范围:术前PNI>45为正常营养状态,若此时实施胃肠道切除和吻合手术相对无风险;40~45为明显营养不良,实施外科手术有一定风险;<40为严重营养不良,患者无法耐受手术风险。然而,PNI在评估不同疾病患者营养不良时缺乏统一标准。PNI是预测多种类型肿瘤治疗结局和疾病复发的工具,包括胃肠道间质瘤 [ 13 ] 、乳腺癌 [ 14 ] 、卵巢癌 [ 15 ] 、前列腺癌 [ 16 ] 、膀胱癌 [ 17 ] ,以及接受免疫检查点抑制剂治疗的胃肠道癌 [ 18 ] 、非小细胞肺癌 [ 19 ] 、晚期肺癌 [ 20 ] 等。PNI也作为冠心病 [ 21 ] 、心力衰竭 [ 22 ] 、脑卒中 [ 23 ] 等心脑血管疾病患者预后的独立预测因子,还被用于评估心血管疾病患者术后并发症风险 [ 24 ] 和谵妄风险 [ 25 ] 。但是目前国内外有关PNI应用于结核病的研究较少,主要集中在营养诊断、疾病诊断和预后评估。二、PNI在结核病中的应用
(一)PNI在结核病营养诊断中的应用结核病患者常处于营养不良和免疫受损状态,PNI作为一个综合性指标,能够较为全面地反映患者的营养状态和免疫状况。PNI在结核病营养诊断中的应用包括营养风险筛查和营养不良评估。侯婧等 [ 26 ] 比较了151例合并肺部细菌感染的老年肺结核患者(结核合并感染组)和134例非合并感染患者(肺结核组),发现结核合并感染组PNI低于肺结核组,PNI与C反应蛋白呈负相关,与淋巴细胞和血红蛋白呈正相关,PNI反映老年肺结核患者的炎症情况和营养免疫状况。营养风险组(NRS2002≥3分)结核病患者PNI低于无营养风险组(NRS2002<3分)患者 [ 27 , 28 , 29 , 30 ] ,较低的PNI提示患者具有较高的营养风险。Liu等 [ 31 ] 进行了一项回顾性分析,共纳入93例住院肺结核患者。与高PNI组(≥45)相比,低PNI组(<45)NRS2002得分较高。相关性分析显示,PNI与NRS2002得分、中性粒细胞与淋巴细胞比值、单核细胞与淋巴细胞比值(monocyte to lymphocyte ratio,MLR)和血小板与淋巴细胞比值呈负相关,与BMI、白蛋白、淋巴细胞和血红蛋白呈正相关。PNI在肺结核患者营养风险筛查中具有应用价值。本研究团队前期进行了一项前瞻性队列研究 [ 32 ] ,纳入了1 075例无结核病再治疗史的住院肺结核患者。使用PNI等对患者入院时的营养状况进行评估,并在随访中观察1年内的死亡情况。根据PNI评估结果,发现有364例患者(33.86%)处于营养不良状态(PNI≤38)。单因素分析显示,PNI评估出的不同程度的营养不良与1年内死亡风险增加相关。在校正混杂因素后,多因素分析表明PNI评估出的严重营养不良(PNI<35)会使肺结核患者1年内死亡风险增加2.94倍。对PNI诊断出不同程度的营养不良患者,根据营养不良五阶梯治疗模式实施营养干预,可以有效改善患者营养状态和治疗结局。李爽等 [ 33 ] 基于入院时PNI对96例耐药肺结核患者实施分级营养干预。干预3个月后,试验组患者营养状态明显改善,痰菌阴转率、病灶吸收率和空洞闭合率均高于对照组。PNI可能是一个适合评估肺结核患者营养不良的工具。(二)PNI在结核病疾病诊断中的应用结核病的疾病管理依赖于早期诊断和药物治疗。然而由于部分结核病患者缺乏特异性临床表现,且“菌阴肺结核”诊断仍然是临床医生感到困难且易引发医疗纠纷的问题,所以积极探索简单易行的辅助结核病诊断方法势在必行。研究发现,PNI在鉴别诊断结核病具有一定临床价值,可以尝试作为辅助诊断方法。黄平等 [ 34 ] 评价了MLR和PNI对菌阴肺结核的辅助诊断价值。他们发现,菌阴肺结核患者PNI低于非结核性肺部感染患者。受试者工作特征曲线(ROC)显示,PNI截断值为49.18时,诊断菌阴肺结核的敏感度为90.57%,高于MLR和联合诊断。联合使用PNI和MLR进行诊断时,ROC曲线下面积(Area Under the Curve,AUC)高于单独检测。PNI在辅助诊断菌阴肺结核患者时具有应用价值,且与MLR联合使用时诊断价值更高。(三)PNI在结核病预后评估中的应用结核病患者的营养状态和免疫状况与疾病预后密切相关。术前或入院时较低的PNI提示机体较差的营养免疫状态,反映出较高的术后并发症风险、较低的临床治愈率和较高的死亡风险。多项研究表明,PNI对结核病患者术后并发症风险、药物治疗结局和死亡等预后情况具有预测价值。刘晓童等 [ 35 ] 对156例住院并行手术治疗的脊柱结核患者进行了回顾性分析。术后并发症组患者术前PNI较非并发症组低,较高的术前PNI是脊柱结核患者术后并发症的保护因素。PNI 预测脊柱结核术后并发症的AUC值为0.805,术前PNI 对术后并发症具有预测价值。蒋亚平 [ 36 ] 回顾性分析了438例活动性肺结核患者。研究结果显示,涂阳组、涂阴组和健康对照组PNI存在差异。涂阳组患者规律接受6个月抗结核治疗后,治愈组较非治愈组表现出较高的PNI。当以28.40为截断值时,PNI预测肺结核临床治愈AUC值为0.921,敏感度为86.9%,特异度为88.1%,优于白蛋白、淋巴细胞和CD4 +T淋巴细胞。该研究揭示,抗结核治疗开始时PNI对预测涂阳肺结核临床治愈具有较高价值。PNI对预测肺外结核患者临床治愈也有报道。Cao等 [ 37 ] 对接受清创术和内固定手术的97例脊柱结核患者进行了回顾性分析,评估术前PNI对术后1年临床治愈的预测效果。结果显示,未治愈组较治愈组表现出较低的PNI。多因素分析认为,术前PNI是脊柱结核患者临床治愈的独立影响因素。术前PNI预测临床治愈AUC值为0.896,具有统计学意义。Tsukahara等 [ 38 ] 回顾性分析了371例HIV阴性的肺结核患者。住院期间发生死亡患者的入院时PNI低于存活患者。根据入院PNI四分位数对患者进行划分后,PNI较低患者的生存率比PNI较高患者低。ROC曲线显示,入院PNI对肺结核患者住院期间死亡具有预测价值。调整了基线的混杂因素后,入院时PNI仍与住院期间死亡有关。剔除了非因结核病死亡的患者后,死亡患者的PNI依然低于存活患者。PNI可以预测肺结核患者住院期间的死亡。本团队前期研究 [ 32 ] 也支持在预测模型中加入PNI可提高对肺结核患者死亡的预测性能。Nakao等 [ 39 ] 对137例活动性肺结核患者进行了回顾性分析。多因素分析显示,PNI与空洞型肺结核之间存在相关性。研究认为营养不良和炎症反应严重程度的增加可能与肺结核患者肺部空洞形成有关。我国学者也得出类似结论。曾庆球等 [ 40 ] 回顾性分析了168例活动性肺结核患者。结果显示,空洞型肺结核组PNI低于非空洞型组。研究同样认为营养不良和免疫低下可能与肺部空洞的形成存在关联。但值得注意的是,在上述两个研究的多因素分析中,PNI均不是肺结核患者肺部空洞形成的独立影响因素,PNI在预测结核病患者肺部空洞的临床价值待进一步研究。三、PNI应用结核病的内在逻辑
(一)血清白蛋白与结核病血清白蛋白是人体血清中的主要蛋白质组分,全部由肝脏合成。肝脏每天大约合成120 mg/kg血清白蛋白,半衰期为19~21 d,属于非急性时相蛋白。白蛋白在维持血液胶体渗透压、体内代谢物质转运及营养等方面起着重要作用 [ 41 ] 。肺结核患者常因蛋白质摄入不足或消化吸收不良而处于营养不良状态 [ 42 ] ,同时由于机体消耗增加和慢性炎症状态,肺结核患者的白蛋白相比于同年龄性别健康者明显低 [ 43 ] ,特别是老年患者 [ 31 ] 。白蛋白与结核病患者营养状态和疾病严重程度密切相关。多项研究表明,营养风险组(NRS2002≥3分)患者白蛋白低于无营养风险组(NRS2002<3分)患者 [ 44 , 45 ] ,白蛋白与营养风险发生率呈负相关 [ 29 ] 。低白蛋白(<30 g/L)是成年住院结核病患者发生营养风险的危险因素 [ 27 ] 。白蛋白还与结核病疾病状态存在关联。低白蛋白血症(<35 g/L)与肺结核患者较差的临床表现相关 [ 46 ] ,更容易出现结核分枝杆菌痰菌阳性 [ 47 ] 、肺部空洞 [ 39 ] 和合并肺部细菌感染 [ 26 ] 。低白蛋白是影响肺结核合并HIV感染患者发生抗结核药物性肝损伤的因素之一 [ 48 ] ,≥35 g/L是抗结核药物性肝衰竭发生的保护因素 [ 49 ] 。术后低水平的白蛋白(<30 g/L)被认为是脊柱结核患者伤口愈合不良的独立危险因素 [ 50 ] 。白蛋白还是影响重症肺结核患者死亡率的因素 [ 51 ] 。白蛋白是反映抗结核治疗效果的生物标志物。与不接受抗结核药物治疗的结核病患者相比,接受药物治疗患者的白蛋白较高 [ 52 ] ,但在12个月内仍保持低水平 [ 53 ] 。随着抗结核治疗的进行,患者的白蛋白升高,同时病情改善。白蛋白被视为是结核病患者临床恢复的早期指标,并在资源有限情况下比BMI更可靠 [ 52 ] 。抗结核治疗早期的白蛋白是识别结核病患者治疗成功与否的标志。对于治疗效果良好的结核病患者,治疗开始时、治疗1个月时、治疗2个月时和治疗完成时的白蛋白均高于基线水平。相反,治疗效果较差患者的白蛋白与基线时相比没有明显变化 [ 54 ] 。(二)外周血淋巴细胞与结核病外周血淋巴细胞是免疫系统的核心成分,包括T淋巴细胞、B淋巴细胞和自然杀伤细胞。在结核病中,T淋巴细胞扮演着特别重要的角色。CD4 +T淋巴细胞协助其他免疫细胞如巨噬细胞,通过产生干扰素γ来增强对结核分枝杆菌的杀伤能力。CD8 +T淋巴细胞则可以直接识别并杀伤感染的宿主细胞,对靶细胞产生细胞毒作用 [ 53 ] ,从而限制细菌的传播。此外,淋巴细胞产生细胞因子,如干扰素γ、肿瘤坏死因子-α和白细胞介素-12等,在激活免疫细胞和调节炎症反应等方面发挥重要作用。在结核病的进展中,患者通常表现出外周血淋巴细胞数量的减少,特别是CD4 +T淋巴细胞 [ 55 ] 。外周血淋巴细胞数量的减少与肺结核患者的病原学结果和病变严重程度密切相关,提示淋巴细胞计数可作为免疫干预和疗效监测的依据,在治疗有效的情况下,淋巴细胞计数可能会逐渐恢复正常。四、总结与展望
结核病的发生、发展和预后与机体营养状态和免疫状况密不可分。但是现阶段还缺乏简便客观的结核病营养筛查和评估工具。PNI自1980年问世以来,被广泛用于肿瘤、心血管疾病和围手术期等疾病患者入院或术前营养与免疫状态的评估和治疗结局的预测。PNI由白蛋白和淋巴细胞计算所得,两变量均来自临床常规检查,简便客观的同时又不增加患者额外花费。PNI在其他慢性疾病的成功应用提示PNI在结核病的应用似乎是可行的。本文纳入了国内外近5年有关PNI应用结核病的高质量文献,以全面了解PNI临床应用价值。目前国内外有关PNI应用结核病的研究还处于探索阶段,主要聚焦于营养诊断、疾病诊断和预后评估。PNI与营养风险筛查工具和营养不良评估指标存在相关性,同时与免疫学指标也有关联,提示PNI可能在诊断结核病患者营养与免疫状态上具有较高应用价值。值得关注的是,已有研究证明对PNI诊断出的营养不良患者实施营养干预,可以有效改善患者营养状态和治疗结局。PNI在结核病疾病诊断方面的高质量文献较少,本文只纳入1篇。该研究认为PNI与MLR联合检测菌阴肺结核的诊断价值较高,PNI有待成为结核病疾病诊断的辅助工具。PNI在结核病预后评估的报道相对较多,主要集中在对术后并发症、治疗结局、死亡和肺部空洞的预测,其中对肺部空洞的预测还存在争议。此外,本文还阐释了PNI应用结核病的内在逻辑。总而言之,PNI作为一个在结核病领域应用的新兴工具前景广阔。希望有更多前瞻性研究和基础医学研究证实其临床应用价值,并形成统一的诊断标准,也期待有更多研究能挖掘其他潜在价值。参考文献(略)
问答题(单选题)
1.改进后的PNI计算时涉及哪些变量?
A.白蛋白、肱三头肌皮褶厚度、血浆转铁蛋白、迟发型皮肤超敏试验
B.白蛋白、淋巴细胞
C.白蛋白、淋巴细胞、总胆固醇
D.白蛋白、体重
2.PNI取以下哪项数值时提示机体存在严重营养不良?
A.35
B.40
C.45
D.50
3.根据现有研究报道,PNI在结核病的应用不包括哪项?
A.营养风险筛查
B.营养不良评估
C.主要疾病诊断方法
D.临床结局评估
4.根据现有研究报道,以下哪种情况PNI不足以进行预测?
A.脊柱结核患者术后并发症
B.活动性肺结核患者抗结核治疗6个月时治疗结局
C.HIV阴性肺结核患者住院死亡
D.结核病患者肺部空洞化
5.以下有关白蛋白的说法中错误的是?
A.白蛋白是评价结核病患者营养不良的传统指标
B.结核病患者因消耗增加和进食减少容易出现低白蛋白水平
C.白蛋白的生物半衰期比前白蛋白短,能够及时地反映脏器蛋白质的急剧变化
D.白蛋白应用结核病较为敏感,是抗结核治疗早期成功与否的标志