Correlation Analysis of Serum IL-37 and NLRP3 Levels with Disease Severity and Their Joint Predictive Value for Prognosis in COPD Patients with SIRS
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摘要:
目的 分析慢性阻塞性肺疾病（COPD）伴全身炎症反应综合征（SIRS）患者血清白介素-37（IL-37）、核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3（NLRP3）水平与病情程度的相关性及联合预测预后的价值。 方法 选取2023年1月至2024年3月自贡市第一人民医院150例COPD伴SIRS患者作为研究组，150例COPD患者作为对照组，比较两组一般资料、入院时血清IL-37、NLRP3水平，并比较研究组不同病情程度患者入院时血清IL-37、NLRP3水平，分析血清IL-37、NLRP3水平与COPD伴SIRS患者病情程度的相关性；比较两组28 d预后情况，比较研究组预后不良患者与预后良好患者入院时血清IL-37、NLRP3水平，应用单因素、多因素Logistic回归分析COPD伴SIRS患者预后不良的影响因素，分析血清IL-37、NLRP3预测COPD伴SIRS患者预后不良的价值，并分析血清IL-37、NLRP3在COPD伴SIRS患者预后转归中的交互作用。 结果 研究组入院时血清IL-37、NLRP3水平高于对照组（P < 0.05）；研究组病情程度极重度患者入院时血清IL-37、NLRP3水平高于重度、中度、轻度患者，重度患者高于中度、轻度患者，中度患者高于轻度患者（P < 0.05）；入院时血清IL-37、NLRP3水平与COPD伴SIRS患者病情程度呈正相关（P < 0.05）；研究组预后不良患者入院时血清IL-37、NLRP3水平高于预后良好患者（P < 0.05）；入院时血清IL-37、NLRP3水平是COPD伴SIRS患者预后不良的独立危险因素（P < 0.05）；入院时血清IL-37、NLRP3单独预测COPD伴SIRS患者预后不良的AUC分别为0.805、0.834，血清IL-37、NLRP3联合预测的AUC为0.920，大于二者单独预测的AUC（P < 0.05）；交互作用分析显示，入院时血清IL-37、NLRP3高水平在COPD伴SIRS患者预后转归中呈超相乘模型的正向交互作用（P < 0.05）。 结论 COPD伴SIRS患者血清IL-37、NLRP3水平与病情程度呈正相关，血清IL-37、NLRP3联合在预测患者预后方面具有较高预测效能。 Abstract:Objective To analyze the correlation between serum interleukin-37 （IL-37） and nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3 （NLRP3） with disease severity in chronic obstructive pulmonary disease （COPD） patients with systemic inflammatory response syndrome （SIRS）, and evaluate their combined predictive value for prognosis. Methods A total of 150 patients with COPD and SIRS in Zigong First People's Hospital from January 2023 to March 2024 were selected as the study group, and 150 patients with COPD were selected as the control group. The groups were compared for general data and serum IL-37 and NLRP3 levels upon admission. The serum IL-37 and NLRP3 levels of patients with different disease severities in the study group were compared to analyze their correlation with disease severity. 28-day prognosis of both groups was compared, and the serum IL-37 and NLRP3 levels of patients with poor and good prognosis in the study group were analyzed. Univariate and multivariate Logistic regression was used to assess factors influencing poor prognosis in COPD patients with SIRS. The predictive value of serum IL-37 and NLRP3 for poor prognosis was evaluated, and their interactive effects on patient outcomes were analyzed. Results The study group's serum IL-37 and NLRP3 levels were higher upon admission compared to the control group（P < 0.05）; serum IL-37 and NLRP3 levels in extremely severe patients were higher than those in severe, moderate, and mild patients, with severe patients higher than moderate and mild patients, and moderate patients higher than mild patients （P < 0.05）; serum IL-37 and NLRP3 levels at admission were positively correlated with the disease severity of COPD patients with SIRS （P < 0.05）; patients with poor prognosis had higher serum IL-37 and NLRP3 levels upon admission compared to those with good prognosis （P < 0.05）; serum IL-37 and NLRP3 levels at admission were independent risk factors for poor prognosis in COPD patients with SIRS （P < 0.05）; the AUC for predicting poor prognosis using serum IL-37 and NLRP3 alone were 0.805 and 0.834, respectively, while the combined AUC was 0.920, which was higher than the individual AUCs （P < 0.05）; interaction analysis showed that high serum IL-37 and NLRP3 levels exhibited a positive super-multiplicative interaction in the prognosis of COPD patients with SIRS （P < 0.05）. Conclusion Serum IL-37 and NLRP3 levels in COPD patients with SIRS were positively correlated with disease severity, and the combined serum IL-37 and NLRP3 showed high predictive efficacy for patient prognosis. -
图 1 血清IL-37、NLRP3水平与COPD伴SIRS患者病情程度的相关性
A：血清IL-37水平与COPD伴SIRS患者病情程度的相关性；B：血清NLRP3水平与COPD伴SIRS患者病情程度的相关性。
Figure 1. Correlation between serum levels of IL-37 and NLRP3 and the severity of COPD patients with SIRS
图 2 血清IL-37、NLRP3预测COPD伴SIRS患者预后不良的ROC曲线
Figure 2. ROC curves of serum IL-37 and NLRP3 for predicting poor prognosis in patients with COPD with SIRS
表 1 两组一般资料、入院时血清IL-37、NLRP3水平比较[（$\bar x \pm s $）/n（%）]
Table 1. Comparison of general information，serum IL-37 and NLRP3 levels at admission between the two groups [（$\bar x \pm s$）/n（%）]
组别 n 性别 年龄（岁） COPD
病程（年）体重指数
（kg/m2）合并症 吸烟 饮酒 IL-37（ng/L） NLRP3（ng/L） 男 女 高血压 高脂血症 糖尿病 研究组 150 92（61.33） 58（38.67） 65.31±4.29 5.72±1.68 23.29±1.81 56（37.33） 39（26.00） 43（28.67） 106（70.67） 32（21.33） 157.92±15.37 127.69±21.70 对照组 150 85（56.67） 65（43.33） 64.75±4.07 5.40±1.61 22.97±1.76 49（32.67） 32（21.33） 38（25.33） 101（67.33） 26（17.33） 129.45±12.81 102.73±19.84 χ2/t 0.675 1.160 1.684 1.552 0.718 0.904 0.423 0.390 0.769 17.427 10.397 P 0.411 0.247 0.093 0.122 0.397 0.342 0.516 0.533 0.380 <0.001* <0.001* *P < 0.05。 
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表 2 研究组不同病情程度患者入院时血清IL-37、NLRP3水平比较[（$\bar x \pm s $）/n（%），ng/L]
Table 2. Comparison of serum IL-37 and NLRP3 levels in patients with different disease severity levels in the study group at admission [（$\bar x \pm s $）/n（%），ng/L]
病情程度 n 性别 年龄（岁） COPD
病程（年）体重指数
（kg/m2）合并症 吸烟 饮酒 IL-37（ng/L） NLRP3（ng/L） 男 女 高血压 高脂血症 糖尿病 极重度 30 19（63.33） 11（36.67） 65.42±4.61 6.01±1.73 23.53±1.78 13（43.33） 9（30.00） 10（33.33） 23（76.67） 8（26.67） 191.26±21.49abc 160.08±26.31abc 重度 36 22（61.11） 14（38.89） 65.68±4.39 5.83±1.65 23.18±1.86 14（38.89） 10（27.78） 11（30.56） 26（72.22） 8（22.22） 170.37±18.25ab 142.24±24.06ab 中度 45 28（62.22） 17（37.78） 65.19±4.40 5.49±1.59 23.39±1.75 16（35.56） 11（24.44） 12（26.67） 31（68.89） 9（20.00） 153.28±15.17a 119.56±20.35a 轻度 39 23（58.97） 16（41.03） 65.02±4.73 5.66±1.70 23.09±1.83 13（33.33） 9（23.08） 10（25.64） 26（66.67） 7（17.95） 126.14±13.24 98.72±17.91 χ2/F 0.158 0.150 0.662 0.428 0.826 0.538 0.645 0.933 0.839 92.227 51.456 P 0.984 0.930 0.577 0.734 0.843 0.910 0.886 0.818 0.840 <0.001* <0.001* *P < 0.05；与轻度比较，aP < 0.05；与中度比较，bP < 0.05；与重度比较，cP < 0.05。
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表 3 研究组不同预后患者入院时血清IL-37、NLRP3水平比较[（$\bar x \pm s $）/n（%），ng/L]
Table 3. Comparison of serum IL-37 and NLRP3 levels in patients with different prognoses in the study group at admission [（$\bar x \pm s $）/n（%），ng/L]
预后 n 性别 年龄（岁） COPD病程
（年）体重指数
（kg/m2）合并症 吸烟 饮酒 IL-37（ng/L） NLRP3（ng/L） 男 女 高血压 高脂血症 糖尿病 预后
不良24 17（70.83） 7（29.17） 66.28±4.71 6.23±1.74 23.65±1.83 11（45.83） 8（33.33） 9（37.50） 19（79.17） 6（25.00） 198.73±22.01 171.25±27.28 预后
良好126 75（59.52） 51（40.48） 65.13±4.06 5.62±1.13 23.22±1.78 45（35.71） 31（24.60） 34（26.98） 87（69.05） 26（20.63） 150.15±14.39 119.39±19.64 t 1.087 1.239 2.201 1.080 0.882 0.799 1.090 0.996 0.229 13.791 11.083 P 0.297 0.217 0.029 0.282 0.348 0.372 0.296 0.318 0.632 <0.001* <0.001* *P < 0.05。
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表 4 COPD伴SIRS患者预后不良的影响因素分析
Table 4. Analysis of factors influencing poor prognosis in patients with COPD with SIRS
变量 单因素分析 多因素分析 OR 95%CI P OR 95%CI P COPD病程（年） 1.043 1.005～1.083 0.031* 1.013 0.992～1.034 0.076 IL-37 1.072 1.021～1.126 <0.001* 1.067 1.019～1.118 <0.001* NLRP3 1.063 1.018～1.109 <0.001* 1.053 1.015～1.093 <0.001* *P < 0.05。
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表 5 血清IL-37、NLRP3预测COPD伴SIRS患者预后不良的价值（ng/L）
Table 5. Value of serum IL-37 and NLRP3 in predicting poor prognosis in patients with COPD and SIRS （ng/L）
指标 AUC 95%CI 截断值 敏感度（%） 特异度（%） IL-37 0.805 0.733～0.865 180.02 70.83 77.78 NLRP3 0.834 0.766～0.891 151.94 79.17 84.13 联合预测 0.920 0.864～0.957 - 87.50 84.92
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表 6 血清IL-37、NLRP3在COPD伴SIRS患者预后转归中的交互作用分析
Table 6. Analysis of the interaction between serum IL-37 and NLRP3 in the prognosis of patients with COPD accompanied by SIRS
IL-37 NLRP3 预后不良（n=24） 预后良好（n=126） OR（95%CI） β γ 低水平 低水平 1 58 1.000 - 1.885 低水平 高水平 3 27 6.444（0.641～64.845） 1.864 高水平 低水平 4 26 8.923（0.950～83.784） 2.188 高水平 高水平 16 15 61.867（7.587～504.478） 4.125
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