血清白細胞介素-6檢測對血流感染診斷價值的探討

時 宇，董 瑾，李少增，李兆巖，張 靜，張冬青，王海濱

（1.解放軍總醫(yī)院第一附屬醫(yī)院檢驗科，北京100048；2.解放軍306醫(yī)院檢驗科，北京100048）

血清白細胞介素-6檢測對血流感染診斷價值的探討

時 宇1，董 瑾2，李少增1，李兆巖1，張 靜1，張冬青1，王海濱1

（1.解放軍總醫(yī)院第一附屬醫(yī)院檢驗科，北京100048；2.解放軍306醫(yī)院檢驗科，北京100048）

目的 探討血清白細胞介素-6（IL-6）水平對鑒別革蘭陰性菌（G-）、革蘭陽性菌（G+）及真菌血流感染在臨床中的診斷價值。方法 收集從2015年1月至2016年3月入院血流感染患者的資料，所有患者血培養(yǎng)為單一菌株并于采血當天檢測血清IL-6水平，同時選取血培養(yǎng)陰性的局部感染患者30例作為對照組，比較IL-6水平在G-菌、G+菌及真菌血流感染患者之間的差異，并根據(jù)受試者工作特征（ROC）曲線判斷IL-6診斷效能。結(jié)果 170例血流感染患者中，G-菌感染75例（占44%）、G+菌感染67例（占40%）及真菌感染28例（占16%）；G-菌組、G+菌組、真菌組及對照組 IL-6水平中位數(shù)分別為221.3pg/mL、37.4 pg/mL、111.0 pg/mL和3.87 pg/mL，各組間IL-6水平差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。根據(jù)ROC曲線，將IL-6界值設(shè)定為57.585pg/mL時，血清IL-6水平區(qū)分G-菌與G+菌所致血流感染的靈敏度為81.3%，特異性為56.7%，ROC曲線下面積為0.7，95%可信區(qū)間為0.613～0.788（P＜0.001）。結(jié)論 血清IL-6水平檢測對鑒別G-菌和G+菌所致血流感染患者有一定的臨床參考價值，當IL-6＞57.585pg/mL時，G-菌感染可能性大；IL-6對鑒別真菌所致血流感染患者無臨床參考價值，有待相關(guān)新指標的發(fā)現(xiàn)及評估。

白細胞介素-6； 革蘭陰性菌； 革蘭陽性菌； 真菌； 血流感染

血流感染屬于全身感染性疾病，嚴重時可致膿毒血癥，病死率高達30%［1］。精準的診斷可以輔助臨床及時控制感染，從而提高患者預(yù)后。通過針對性的監(jiān)測，及時選擇有效抗菌藥物，可以大大降低患者的病死率。近年研究表明，IL-6是新的理想炎癥指標，能夠協(xié)助臨床進行早期血流感染的診斷［2］。

資料與方法

1 臨床資料

回顧性分析從2015年1月至2016年3月之間入院的呼吸內(nèi)科、ICU、腫瘤科及燒傷科等170例血流感染患者。所有患者血培養(yǎng)結(jié)果均為單一菌株，同時檢測了血清IL-6水平，其中G-菌組感染75例、G+菌組感染67例、真菌組感染28例；170例患者中，男性88例，女性82例，年齡范圍14～85歲。對照組為血培養(yǎng)結(jié)果陰性且臨床癥狀等資料支持局部感染的患者，共計30例，其中男性17例，女性13例，年齡范圍10～76歲。

2 診斷標準

根據(jù)癥狀疑似血流感染患者（如體溫＞38.5℃等），按標準操作規(guī)程抽血，同時進行血培養(yǎng)和血清IL-6檢測。院內(nèi)血流感染的定義為，入院48小時后抽血進行血培養(yǎng)，結(jié)果呈陽性的血流感染；如患者在治療期間多次血培養(yǎng)陽性，則只記錄第1次；如僅一次培養(yǎng)出微球菌和棒狀桿菌屬，則認為是皮膚污染菌。于血培養(yǎng)當天同時記錄相應(yīng)實驗室數(shù)據(jù)，如有多次則取最高值。

3 檢測方法

采用Bact/Alert 3D血培養(yǎng)儀和 VITEK-Ⅱcompact全自動微生物分析儀對靜脈血標本進行細菌培養(yǎng)和鑒定，并于采集兩小時內(nèi)平行測定標本中IL-6水平；采用西門子BN-Ⅱ特種蛋白分析儀檢測CRP，靈敏度為0.175mg/dL；采用羅氏Cobas E411免疫分析儀檢測IL-6，靈敏度為0.1pg/mL。

4 統(tǒng)計學(xué)處理

結(jié) 果

1 一般臨床資料比較

本研究共收集感染患者200例，其中男性105例，女性95例，平均年齡58.8±17.8歲。血流感染患者中G-菌感染組75例、G+菌感染組67例、真菌感染組28例；對照組30例。四組研究對象間年齡及性別參數(shù)無明顯差異（F=4.05，P＞0.05）；組間感染來源因素無明顯差異（P＞0.05）。統(tǒng)計結(jié)果見表1。

表1 組間一般臨床資料比較（±s）

臨床資料G-菌組（75例）G+菌組（67例）真菌組（28例）對照組（30例）年齡（歲）59.3±15.957.1±19.758.7±20.856.2±17.8性別（男/女）40/3523/4413/1514/16體溫（℃）39.62±1.0138.75±0.9638.66±0.9038.02±0.96住院時間（d）15.41±8.0513.60±5.0719.10±6.328.21±6.04感染來源［例（%）］血液病感染8（10.7%）8（11.9%）2（7.1%）3（10.7%）肺部感染18（24.0%）16（23.9%）6（21.4%）8（26.7%）腹腔感染25（33.3%）23（34.3%）9（32.1%）10（33.3%）泌尿系感染13（17.3%）11（16.4%）5（17.9%）4（13.3%）導(dǎo)管相關(guān)感染5（6.7%）5（7.5%）2（7.1%）2（5.3%）創(chuàng)面感染6（8.0%）4（6.0%）4（14.4%）3（10.7%）合并癥（例）糖尿病23191015腦血管病131288冠心病16925 COPD121020腎功能不全1512109病毒性肝炎7502實驗室常規(guī)數(shù)據(jù)［M（X25%～X75%）］WBC（×109/L）11.32（5.30～16.03）9.72（7.31～12.42）10.28（6.42～14.25）5.92（4.68～12.57）CRP（mg/dL）9.93（4.51～14.83）6.17（1.67～11.15）9.43（4.95～13.78）0.43（0.29～0.70）

2 病原菌分布比較

在170例血流感染患者中，G-菌感染為 75例（占44%）、G+菌感染為67例（占40%）、真菌感染為28例（占16%）；其中，G-感染病原菌主要以大腸埃希菌（占16%）和肺炎克雷伯菌（占12%）為主，G+感染病原菌主要以表皮葡萄球菌（占12%）為主，真菌感染病原菌種間分布基本相同。結(jié)果見表2。

表2 血流感染患者病原菌分布及其構(gòu)成比（%）

3 血清IL-6水平比較

經(jīng)Kruskal-wallis H檢驗，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。用校正的α=0.008水準做組間成對比較的檢驗，結(jié)果顯示：在血流感染患者中，G-菌組、G+菌組及真菌組血清IL-6水平均較對照組明顯升高（χ2=63.501/ 54.185/41.709，P＜0.008）；G-菌組較G+菌組血清IL-6水平明顯升高（χ2=16.928，P＜0.008）；G-菌組與真菌組間比較無明顯差異（χ2=3.386，P= 0.066）；G+菌組與真菌組間比較無明顯差異（χ2= 2.482，P=0.115）；G+菌組中，各菌種間比較無明顯差異（χ2=4.850，P=0.303）；G-菌組中，各菌種間比較無明顯差異（χ2=3.282，P=0.512）；真菌組中，各菌種間比較無明顯差異（χ2=1.018，P=0.601）。統(tǒng)計結(jié)果見表3。

4 ROC曲線分析

當血清IL-6界值為57.585pg/mL時，區(qū)分G-菌與G+菌致血流感染的靈敏度為81.3%，特異性為56.7%，ROC曲線下面積為 0.7，95%可信區(qū)間為0.613～0.788（P＜0.001）。如圖1所示。

血清IL-6水平區(qū)分G-菌與真菌致血流感染以及G+菌與真菌致血流感染的ROC曲線下面積分別為0.380和0.604，所以失去診斷的臨床意義。

討 論

當細菌感染侵犯血液系統(tǒng)，會隨之引起全身炎癥反應(yīng)綜合征（SIRS），甚至敗血癥，從而形成普遍但很難控制的炎癥反應(yīng)。近年來，無論哪個國家和地區(qū)，血流感染的發(fā)病率和死亡率都呈逐年增高趨勢［3］。除傳統(tǒng)的 G-菌和G+菌所致血流感染外，真菌作為其致病因素，所占比例也在逐年增加。從臨床癥狀和體征上對它們進行鑒別很困難，而臨床被動采用的廣譜抗生素療法，不僅增加了開支，也導(dǎo)致越來越多的耐藥菌株出現(xiàn)。近年研究表明，早期使用選擇性抗生素可以有效減少血流感染的病死率［4］。綜上所述，提供快速準確的診斷指標來輔助臨床鑒別血流感染類型很重要。

傳統(tǒng)血培養(yǎng)是診斷血流感染的重要手段，但其耗時長（至少需要24～48小時）、陽性率較低，并且同時存在有一定的假陰性率和假陽性率，這些不足會延誤輔助臨床擬定最佳治療方案的時機［5］。傳統(tǒng)的診斷指標，如白細胞計數(shù)，不能為臨床提供足夠的靈敏度和特異性。如本研究中表1數(shù)據(jù)顯示，不僅血流感染發(fā)生時其升高幅度相較對照組差異不大，而且感染組之間也無明顯差異，故也無法提供鑒別診斷。

臨床研究顯示，僅需數(shù)小時就能完成檢測的炎癥介質(zhì)因子較血培養(yǎng)時間大大縮短，具有不可替代的優(yōu)勢。首先，CRP作為近年來普遍應(yīng)用的輔助臨床快速診斷細菌感染的實驗室指標，其靈敏度（93.4%）和特異性（86.1%）都較高，但據(jù)報道，在針對血流感染的診斷方面，其靈敏度和特異性均有所下降，只有75.0%和37.0%［6］。從本研究表 1數(shù)據(jù)中可以看出，感染組較對照組CRP水平均有明顯增高，但感染組中三組間差異不明顯，所以缺乏鑒別血流感染類型的能力。

近年有研究顯示，在小鼠模型中，血清IL-1α、IL-1β、IL-6、IL-10、MIP-1α和MCP-1水平在大腸桿菌和金黃色葡萄球菌所致血流感染中存在明顯差異，而CRP和PCT水平?jīng)]有顯著性差異。進而推斷，這些指標很有希望成為鑒別革蘭氏陰性菌和陽性菌所致血流感染類型的新型診斷參數(shù)［7］。

我們對于用炎癥介質(zhì)因子鑒別G-菌和G+菌所致血流感染的機制研究尚處于起步階段，基本理論認為，以炎癥介質(zhì)因子釋放入血液的方式介導(dǎo)了宿主針對微生物感染的應(yīng)答［8］。細菌細胞壁的主要成分介導(dǎo)了感染的發(fā)生，比如G-菌的LPS和G+菌的肽聚糖和磷壁酸成分［9］。這些成分在刺激炎癥介質(zhì)因子產(chǎn)生的過程中是存在差異的，有報道認為，這可能與不同種細菌所刺激的細胞表面受體不同有關(guān)［10］。LPS和LPS結(jié)合蛋白形成復(fù)合物與CD14和TLR-4相結(jié)合啟動細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，而磷壁酸和肽聚糖則與TLR-2相結(jié)合［11］。

IL-6是近年新發(fā)現(xiàn)的協(xié)助診斷細菌感染的早期標志物之一［12］，具有較高的靈敏度和特異性，其含量與疾病的發(fā)展和預(yù)后有較好的相關(guān)性［13］。本研究顯示，感染組中IL-6水平均較對照組明顯升高，且在G-菌和G+菌間也存在明顯差異，所以是很好的鑒別參數(shù)。同時，在G-菌與真菌及G+菌與真菌間無明顯差異，各菌組內(nèi)菌種間也無差異，從而間接為上述基礎(chǔ)研究學(xué)說提供了證據(jù)，G-菌與G+菌組中各自具有的獨特抗原成分是導(dǎo)致IL-6水平差異的根本原因。而在與真菌導(dǎo)致相關(guān)血流感染的鑒別方面，有待新的炎癥介質(zhì)因子的發(fā)現(xiàn)和評估。

另外，本研究中，G-感染病原菌主要以大腸埃希菌（占16%）和肺炎克雷伯菌（占12%）為主，G+感染病原菌主要以表皮葡萄球菌（占12%）為主，這與相關(guān)文獻報道類似［14］，提示在今后選用動物模型進行相關(guān)實驗時，大腸埃希菌和葡萄球菌屬可作為G-菌和G+菌的代表菌種。

ROC曲線分析顯示，當血清IL-6界值為57.585pg/mL時，區(qū)分G-菌與G+菌致血流感染的靈敏度為81.3%，特異性為56.7%，ROC曲線下面積為0.7，說明在鑒別兩者引起的血流感染時，IL-6有中等的診斷準確度，在Tavares等［15］的研究中也有類似報道。血清IL-6水平區(qū)分G-菌與真菌以及G+菌與真菌致血流感染的ROC曲線下面積分別為0.380和0.604，失去了診斷的臨床意義，有待今后新指標的發(fā)現(xiàn)和評估，以提供相關(guān)的鑒別能力，從而有助于病人的早日痊愈。

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（張增武編輯）

Diagnostic Value of Serum IL-6 for Identification of Bacterial Bloodstream Infections

SHI Yu，DONG Jin，LI Shao-zeng，LI Zhao-yan，ZHANG Jing，ZHANG Dong-qing，WANG Hai-bin
（The First Affiliated Hospital of PLA General Hospital，Beijing 100048，China）

Objective To investigate the clinical value of serum IL-6 levels for differentiating Gram-negative（G-），Gram-positive（G+）and fungus bloodstream infections.Methods The clinical data of 170 patients with bloodstream infections admitted between January 2015 and March 2016 who had a single strain infection in blood culture and IL-6 levels results were analyzed retrospectively.Patients with local infection with negative blood cultures were recruited as control.The serum IL-6 levels were compared between the patients with G-，G+and fungus bloodstream infections.The cut-off value of IL-6 was determined by receiver operating characteristic（ROC）curve analysis.Results Out of 170 patients with bloodstream infections，75 cases were infected with G-bacteria，67 cases with G+bacteria，28 cases with fungus.Median levels of IL-6 were 221.3pg／mL，37.4 pg／mL，111.0pg／mL and 3.87pg／mL in the G-bacteria infection group，the G+bacteria infection group，fungus infection group and the control group，respectively. There was a statistical difference among four groups.According to ROC curve，IL-6 level at 57.585pg／mL could distinguish G-bacteria infection from G+bacteria infection with a sensitivity of 81.3%and a specificity of 56.7%，AUC was 0.7，95%CI was 0.613-0.788（P＜0.001）.Conclusion Serum IL-6 has diagnostic value in differentiating G-and G+bacteria bloodstream infections.The risk of G-bacteria bloodstream infection is increased when IL-6 is greater than 57.585 pg／mL.IL-6 has no clinical value in differentiating patients with bloodstream infections caused by fungi.

IL-6； Gram-negative bacteria； Gram-positive bacteria； Fungus； Bloodstream infection

10.11748/bjmy.issn.1006-1703.2016.11.003

2016-05-04；

2016-05-24