Введение

Биомаркеры воспалительного процесса являются основными параметрами, которые могут отражать тяжесть самого воспаления и его разрешение на фоне проводимой терапии. Они обычно используются для мониторинга за больными с системными инфекционными заболеваниями в условиях стационара. Традиционно эти маркеры включают количество лейкоцитов и уровень С-реактивного белка (СРБ), которые не только отражают степень выраженности воспалительного процесса, но и эффективность проводимой терапии, например, гормональной [Казанцев и др., 2021; Визель и др., 2022; Müller et al., 2002]. Глюкокортикоиды часто назначают при воспалительных заболеваниях [Rhen et al., 2005], и в настоящее время их применение переживает бум в лечении COVID-19 [Singh et al., 2020; Group et al. 2021]. Глюкокортикоид-индуцированный лейкоцитоз был описан еще в 1964 году, и тогда некоторые исследователи указывали на повышение количества нейтрофилов под влиянием глюкокортикоидов [Bartko et al., 2016; Olnes et al., 2016; Sasson et al., 2020]. В то же время другие авторы сообщали, что этот процесс скорее всего вызван основным заболеванием [Шперлинг и др., 2021]. Кроме того, в большинстве исследований [Казанцев и др., 2021; Соколов и др., 2021; Bartko et al., 2016; Petrovic et al., 2020] было показано, что уровень СРБ снижался при лечении глюкокортикоидами по сравнению с плацебо. В настоящее время некоторые авторы считают, что этот эффект опосредован ингибированием синтеза интерлейкина IL-6, который является сильным стимулятором СРБ [Швед и др., 2018; Garbers et al. 2012; Li et al., 2016; Del Giudice et al., 2018; Adorisio et al., 2021].

Другой маркер воспаления – прокальцитонин (ПКТ), является более специфичным в отношении бактериальной инфекции. Поэтому определение его уровня в крови более предпочтительно для оценки эффективности использования антибиотикотерапии [Schuetz et al., 2011]. Некоторые авторы указывают на то, что глюкокортикоиды оказывают незначительный эффект на уровень прокальцитонина, в отличие от уровня СРБ и лейкоцитов [Багненко и др., 2020; Казанцев и др., 2021; Müller et al., 2002; Ito et al., 2019]. Но эти исследования были очень ограниченными, проводились на небольших группах пациентов и характеризовались отсутствием систематического контроля различных маркеров воспаления во время пребывания в стационаре. Поэтому для лучшего понимания влияния глюкокортикоидов на уровни биомаркеров воспаления необходим более масштабный анализ.

В нашей работе мы провели плацебо-контролируемое исследование больных с интерстициальной пневмонией, ассоциированной с вирусом COVID-19, где исследовали группу пациентов, получавших терапию преднизолоном (356 человек) и группу пациентов, получавших плацебо (355 пациентов). В данной работе мы стремились определить влияние преднизолона на биомаркеры воспаления CРБ, количество лейкоцитов и нейтрофилов, а также биомаркера бактериального воспаления ПКТ у стационарных больных в сравнении с плацебо.

Целью исследования было определение влияния преднизолона на уровни биомаркеров воспаления СРБ, количество лейкоцитов и процент нейтрофилов, а также на биомаркер бактериального воспаления прокальцитонин на протяжении всего периода госпитализации в сравнении с плацебо у больных с диагнозом «Коронавирусная инфекция, вызванная
COVID-19, вирус идентифицирован (ПЦР положительный), среднетяжелое течение. Двусторонняя интерстициальная пневмония, КТ 2 (поражение легочной ткани до 30–50 %), ДН 0–1».

Материалы и методы

Исследование проводилось на базе Энгельсской городской клинической больницы № 1 в период с 01.06.2021 по 11.01.2022. Диагноз при поступлении «Коронавирусная инфекция, вызванная COVID-19, вирус идентифицирован (ПЦР положительный), среднетяжелое течение. Двусторонняя интерстициальная пневмония, КТ 2 (поражение легочной ткани до 30–50 %), ДН 0–1». Критерии включения: возраст > 18, подтвержденная интерстициальная пневмония (КТ 2), SpO₂ не выше 95 %, наличие не менее 1 из следующих симптомов – кашель, одышка, температура тела (однократно или периодически) 38 °С и выше, патологические дыхательные шумы или хрипы при аускультации, ослабление дыхания, количество лейкоцитов > 10 или < 4 × 10³/мкл (г/л). Критерии исключения: ранее назначенная гормональная терапия в дозе более чем 0,5 мг/кг в день преднизолона или его эквивалента, желудочно-кишечное кровотечение в течение последних 3 месяцев, ранее диагносцированная недостаточность надпочечников, беременность или грудное вскармливание, тяжелая иммуносупрессия (ВИЧ-инфекция или количество клеток CD4 < 350 × 10³/мкл г/л, иммуносупрессивная терапия после трансплантации органов, нейтропения < 500 × 10³/мкл г/л или количество нейтрофилов от 500 до 1000 × 10³/мкл г/л на фоне прохождения химиотерапии со снижением показателей до < 500 × 10³/мкл г/л, активный туберкулез или муковисцидоз).      

Рандомизация. Все пациенты были разделены на 2 группы случайным образом: группа, которая получала в дополнение к основной терапии преднизолон 180 мг/сут в/в и группа плацебо. У пациентов были взяты исходные образцы крови. Больным в течение 7 дней вводился либо преднизолон 180 мг/сут, либо плацебо. Терапия противовирусными средствами, прямыми антикоагулянтами, а также назначение препаратов для лечения сопутствующих заболеваний проводилось лечащими врачами в соответствии с рекомендациями Минздрава по лечению COVID-19 (версия 14.0). Определение биомаркеров воспаления проводилось исходно в 1-й день госпитализации, на 3, 5, 7-й дни и при выписке.

При статистической обработке материалов были проанализированы данные в соответствии с принципом «по протоколу», то есть пациенты, не соблюдающие протокол исследования, были исключены из анализа. Вначале был проведен тест ранговой суммы Уилкоксона, в котором у пациентов из 2-х групп (преднизолон и плацебо) сравнивали средние значения исследуемых параметров на 1, 3, 5 и 7-й дни и при выписке. После этого был проведен дисперсионный анализ смешанной модели, которая учитывала повторяющиеся измерения. Для сравнения количественных признаков использовали t-критерий Стьюдента. Разницу считали статистически достоверной при p < 0.05.

Результаты

Терапию по протоколу получали 711 пациентов. В общей сложности 356 пациентов были в группе преднизолона и 355 в группе плацебо. В таблице 1 приведена краткая характеристика пациентов, участвующих в исследовании. Средние значения биомаркеров воспаления на исходном уровне в общей выборке и в каждой группе рандомизации показаны в таблице 1. Согласно приведенным данным, в первый день госпитализации не было выявлено никаких существенных различий в уровнях биомаркеров воспаления.

Таблица 1

Table 1

Базовые характеристики пациентов

Basic Patient Characteristics

Примечание: ИМТ – индекс массы тела, ХОБЛ – хроническая обструктивная болезнь легких, ¹ – данные представлены как среднее ± стандартное отклонение, медиана или n (%).

С-реактивный белок. Как показано на рисунке 1, уровни СРБ не различались между группами в 1-й день (Р = 0,815). Выявлены более низкие показатели СРБ в группе преднизолона на 3, 5 и 7-й дни (общая средняя разница – 46 %, все Р < 0,001). При выписке уровни СРБ не различались (Р = 0,548) (табл. 2, рис. 1).

Лейкоциты. Как показано на рисунке 2, количество лейкоцитов в 1-й день госпитализации было одинаковым в обеих группах (Р = 0,814). Было выявлено более высокое количество лейкоцитов в группе, принимающих преднизолон, по сравнению с группой плацебо на 3, 5 и 7-й дни и при выписке (общее среднее различие +27 %; все Р < 0,001). (табл. 2, рис. 2).

Нейтрофилы. Как показано на рисунке 3, в 1-й день не выявлено отличий между группами (P = 0,491). Было обнаружено значительно более высокое количество нейтрофилов в группе пациентов, принимающих преднизолон на 3, 5 и 7-й дни и при выписке (общая средняя разница +33 %; все Р < 0,001) (табл. 2, рис. 3).

Прокальцитонин. Как показано на рисунке 4, уровни прокальцитонина существенно не различались между группами по анализу Уилкоксона на 1-й день (Р = 0,670), 3-й день (Р = 0,374), 5-й день (Р = 0,135) и при выписке (Р = 0,929). Незначительный эффект на 7-й день (P = 0,049) не был подтвержден в результате дисперсионного анализа. Согласно дисперсионному анализу преднизолон (все P > 0,1) не оказывал существенного влияния на уровень прокальцитонина.

Таблица 2

Table 2

Основные результаты

Main results

Примечание: СРБ – С-реактивный белок, ПКТ – прокальцитонин, SD – стандартные отклонения. 1 – методом дисперсионного анализа исследовалось влияние преднизолона на тяжесть пневмонии (с 1-го по 7-й дни) и для группы преднизолона на каждый день отдельно.

Рис. 1. Уровень С-реактивного белка в группах плацебо и преднизолона с первого дня до выписки. Значения приведены в виде натурального логарифма (In) CРБ. Уровни СРБ не отличались между группами в 1-й день (P = 0,815), но были ниже в группе преднизолона на 3-й, 5-й и 7-й дни (общая средняя разница − 46 %; все P < 0,001). При выписке через 7 дней уровни СРБ больше не различались (P = 0,548)

Fig. 1. Level of C reactive protein in the placebo and prednisolone groups from day 1 to discharge. Values are given as the natural logarithm (In) of CRP. CRP levels did not differ between groups on day 1 (P = 0.815), but were lower in the prednisone group on days 3, 5, and 7 (overall mean difference, −46 %; all P < 0.001). At discharge 7 days later, CRP levels no longer differed (P = 0.548).

Рис. 2. Количество лейкоцитов в группах плацебо и преднизолона с первого дня до выписки. Значения даны как число лейкоцитов. Количество лейкоцитов не отличалось между группами в 1-й день (P = 0,814), но выше в группе преднизолона на 3, 5 и 7 дни и при выписке (общая средняя разница +27 %; все P < 0,001)

Fig. 2. White blood cell count in the placebo and prednisolone groups from day 1 to discharge. Values ​​are given as leukocyte count. The WBC count did not differ between groups on day 1 (P = 0.814), but was higher in the prednisone group on days 3, 5, and 7 and at discharge (overall mean difference +27 %; all P < 0.001)

Рис. 3. Количество нейтрофилов в группах плацебо и преднизолона с первого дня до выписки. Значения приведены как число нейтрофилов. Количество нейтрофилов в 1-й день не отличалось между группами (P = 0,491), но значительно выше в группе преднизолона на 3, 5 и 7 дни и при выписке (общая средняя разница +33 %; все P < 0,001)

Fig. 3. The level of procalcitonin in the placebo and prednisolone groups from the first day to discharge. Values are given as the natural logarithm (In) of procalcitonin. Procalcitonin levels did not differ significantly between the main and control groups from days 1 to 7, but there was a weak statistical significance of the differences on the day of discharge (P = 0.049)

Рис. 4. Уровень прокальцитонина в группах плацебо и преднизолона с первого дня до выписки. Значения приведены в виде натурального логарифма (In) прокальцитонина. Уровни прокальцитонина существенно не отличались между основной и контрольной группами с 1-го по 7-й дни, но была выявлена слабая статистическая значимость различий в день выписки (P = 0,049)

Fig. 2. The number of neutrophils in the placebo and prednisolone groups from the first day to discharge. Values are given as neutrophil count. Neutrophil counts on day 1 did not differ between groups
(P = 0.491), but were significantly higher in the prednisolone group on days 3, 5, and 7 and at discharge (overall mean difference, +33 %; all P < 0.001)

 Обсуждение

У пациентов, госпитализированных с диагнозом «Коронавирусная инфекция, вызванная COVID-19, вирус идентифицирован (ПЦР положительный), среднетяжелое течение. Двусторонняя интерстициальная пневмония, КТ 2 (поражение легочной ткани до 30–50 %), ДН 0–1», было выявлено, что лечение преднизолоном в дозе 180 мг/сутки по сравнению с плацебо значительно снизило уровень СРБ, увеличило количество лейкоцитов и процент нейтрофилов и не повлияло на уровень прокальцитонина. Нужно отметить, что у тех пациентов, которые были госпитализированы после амбулаторного лечения преднизолоном и не получали глюкокортикоиды в стационаре, уровень СРБ при выписке не отличался от уровня СРБ у пациентов в группе плацебо, что указывает на эффект восстановления СРБ после прекращения лечения преднизолоном. Это подтверждается результатами нескольких других небольших исследований [Соколов и др., 2021; Bartko et al., 2016]. Например, по данным Bartko at al., исследование здоровых добровольцев показало ослабленную реакцию снижения СРБ после дексаметазона. В другом исследовании введение глюкокортикоидов в группе пациентов с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) в виде ингаляционных форм не показало различий в снижении уровня СРБ между группами преднизолона и плацебо у 10 пациентов с ХОБЛ и 10 пациентов без ХОБЛ с внебольничной пневмонией [Petrovic et al., 2020]. Поскольку глюкокортикоиды влияют на синтез цитокинов и конкретно ингибируют синтез IL-6 [Garbers et al., 2012; Del Giudice et al., 2018; Mei et al., 2020; Adorisio et al., 2021], вполне вероятно, что их введение также снижает уровень СРБ. Вопрос о возможном повышении уровня СРБ после прекращения приема глюкокортикоидов широко обсуждался в результатах другого исследования с участием 213 пациентов. Как показало данное исследование, часто наблюдался рецидив внебольничной пневмонии в среднем через 72 часа после выписки в группе пациентов, принимавших преднизолон [Briel et al., 2018; Rombauts et al., 2021]. Поэтому врачи должны учитывать возможное расхождение уровня СРБ и клинической картины у пациентов, получающих преднизолон.

В ходе проведенного исследования было отмечено повышение уровня лейкоцитов на 3, 5 и 7-й дни и при выписке в группе пациентов, принимавших преднизолон. Глюкокортикоиды способны индуцировать лейкоцитоз, что было показано еще в 1964 году на небольшой выборке из 11 пациентов [Biörck et al., 1964]. Этот эффект обусловлен в основном повышением уровня нейтрофилов [Bartko et al., 2016]. Нейтрофилы были повышены на 3, 5 и 7-й дни и при выписке в группе преднизолона. Peretti et al. показали, что глюкокортикоиды повышают уровень аннексина А1 и тем самым приводят к большему выбросу нейтрофилов. Это коррелирует с данными, полученными в ходе настоящего исследования, где наблюдалось увеличение количества нейтрофилов после введения глюкокортикоидов [Perett et al., 2009].

Мы не обнаружили существенного влияния преднизолона на прокальцитонин, что подтверждает результаты, полученные в 2-х небольших исследованиях, отечественном и зарубежном [Казанцев и др., 2021; Ito et al., 2019]. Противовоспалительное действие глюкокортикоидов частично проявляется за счет индукции рецептора-приманки IL-1, 2, который экспрессируется в моноцитах и нейтрофилах [Müller et al., 2002]. Большая часть секреции прокальцитонина, индуцированной бактериальной инфекцией, связана с тканями и в значительной степени не зависит от лейкоцитов [Багненко и др., 2020], но опосредуется цитокинами через фактор некроза опухоли-альфа, IL-2 и IL-6 [Schuetz et al., 2018]. По-видимому, влияние IL-6 на стимуляцию прокальцитонина намного меньше, чем на CРБ, и не имеет клинического значения. В ходе исследования было выявлено, что на уровень прокальцитонина в значительной степени влияла тяжесть заболевания [Waljee et al., 2017; Dvorin et al., 2018].

Выводы

1. В исследовании выявлено статистически значимое влияние терапии преднизолоном на снижение уровня СРБ, повышение уровней лейкоцитов и нейтрофилов у пациентов с диагнозом «Коронавирусная инфекция, вызванная COVID-19, вирус идентифицирован (ПЦР положительный), среднетяжелое течение. Двусторонняя интерстициальная пневмония, КТ 2 (поражение легочной ткани до 30–50 %), ДН 0–1». Эти данные могут легко ввести врача-клинициста в заблуждение, полагающего, что лечение дает положительный результат, но на самом деле это снижение обусловлено влиянием глюкокортикоидов на уровень СРБ.
2. В ходе исследования не выявлено существенного влияния таковой терапии на уровень прокальцитонина, что подтверждает его роль как маркера именно бактериальной инфекции независимо от назначения системных стероидов. Прокальцитонин, который, по нашим данным, не изменился под действием преднизолона, может быть менее подходящим и надежным маркером для лечения пациентов, получающих глюкокортикоиды на фоне COVID-19.
3. Было выявлено, что уровень прокальцитонина в группах исследования и плацебо не различался.
4. В ходе исследования было установлено, что на уровень прокальцитонина в значительной степени влияет тяжесть самого заболевания.
5. Рационально продолжить поиск информативных лабораторных и инструментальных параметров с оценкой их риска прогностической значимости при коронавирусной инфекции, вызванной COVID-19.