顱內(nèi)細(xì)菌性感染和病毒性感染的早期鑒別指標(biāo)研究

鐘熾娟，馮 偉

顱內(nèi)感染以化膿性腦膜炎、病毒性腦炎最常見(jiàn)，若治療不及時(shí)易遺留癲癇、偏癱、智力障礙等一系列后遺癥，甚至危及生命。但早期鑒別顱內(nèi)感染類(lèi)型比較困難，尋找靈敏、快捷、高效的檢測(cè)指標(biāo)一直是臨床關(guān)注的焦點(diǎn)之一。本文主要綜述腦脊液、血清相關(guān)檢測(cè)指標(biāo)在顱內(nèi)感染診治中的相關(guān)研究進(jìn)展。

1降鈣素原(PCT)

PCT是鑒別細(xì)菌和病毒感染敏感性高和特異性強(qiáng)的標(biāo)記物之一。眾多研究發(fā)現(xiàn)化膿性腦膜炎患者血清PCT水平明顯增高，對(duì)早期鑒別診斷顱內(nèi)細(xì)菌性感染具有重要的臨床意義[1]。但目前對(duì)血清PCT在顱內(nèi)感染疾病中區(qū)分化膿性腦膜炎與病毒性腦炎仍無(wú)統(tǒng)一的臨界值。王麗娜[2]建議血清PCT的臨界值設(shè)置為0.38ng/ml，診斷化膿性腦膜炎的敏感性、特異性均高達(dá)100%；HongYuanShen等[3]認(rèn)為疑似顱內(nèi)感染的患者當(dāng)血清PCT>0.88ng/ml時(shí)診斷化膿性腦膜炎診斷準(zhǔn)確性為95%。國(guó)外一項(xiàng)Mete分析表明血清PCT是一項(xiàng)區(qū)分化膿性腦膜炎和病毒性腦炎可靠的生物標(biāo)記物,PCT值取0.50ng/ml靈敏度為0.96(95%置信區(qū)間：0.92～0.98)，特異性為0.88(95%置信區(qū)0.86～0.92)，但其所收納的試驗(yàn)均把已使用抗生素治療的患者排除之外[4]。不同研究試驗(yàn)設(shè)定的血清PCT臨界值存在差異考慮與研究對(duì)象(數(shù)目、種族、年齡、性別等)、檢測(cè)條件(試劑、儀器、方法等)、檢測(cè)前已抗生素使用情況等因素有關(guān)。對(duì)于腦脊液PCT在顱內(nèi)感染鑒別診斷中的應(yīng)用目前仍存在爭(zhēng)議，較多研究發(fā)現(xiàn)腦脊液PCT也有助于化膿性腦膜炎和病毒性腦炎早期鑒別診斷[5]。但有學(xué)者指出在化膿性腦膜炎和病毒性腦炎患者腦脊液PCT的水平無(wú)明顯差異。Shimetani等人[6]報(bào)道中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染性疾病與非感染性疾病的患者腦脊液中檢測(cè)PCT的含量無(wú)顯著差異性。Gendrel[7]等人認(rèn)為在化膿性腦膜炎和病毒性腦炎患者的腦脊液中檢測(cè)不出PCT。故需大樣本多地區(qū)多試驗(yàn)中心的進(jìn)一步探索研究。另外有研究表明血清PCT對(duì)顱內(nèi)感染病情評(píng)估、指導(dǎo)用藥、預(yù)后判斷也具有一定的參考價(jià)值[4]。

2T淋巴細(xì)胞亞群

T淋巴細(xì)胞根據(jù)在機(jī)體免疫反應(yīng)中的不同功能分為多個(gè)亞群，其中表面分化標(biāo)志抗原為CD3+的T細(xì)胞代表機(jī)體細(xì)胞免疫的總體水平,表面抗原為CD3+CD4+的輔助T細(xì)胞可激活及促進(jìn)巨噬細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞分泌細(xì)胞因子等積極參與免疫應(yīng)答。表面抗原為CD3+CD8+的細(xì)胞毒性細(xì)胞具有靶細(xì)胞殺傷抑制功能。當(dāng)CD3+CD4+T細(xì)胞與CD3+CD8+T細(xì)胞比例失調(diào)時(shí)，機(jī)體細(xì)胞免疫功能紊亂而造成組織損傷。臨床上常見(jiàn)的T淋巴細(xì)胞亞群檢測(cè)指標(biāo)包括CD3+、CD4+、CD8+細(xì)胞數(shù)量或百分率和CD4+/CD8+細(xì)胞的比值等。顱內(nèi)感染的發(fā)病機(jī)理與T細(xì)胞介導(dǎo)細(xì)胞免疫功能下降具有密切的關(guān)系。有研究發(fā)現(xiàn)病毒性腦炎、化膿性腦膜炎患者外周血CD3+、CD4+T細(xì)胞數(shù)百分率和CD4+/CD8+細(xì)胞的比值較正常健康者明顯降低，而CD8+T細(xì)胞百分率明顯增高，且化膿性腦膜炎患者外周血CD3+、CD4+T細(xì)胞數(shù)百分率和CD4+/CD8+細(xì)胞的比值均低于病毒性腦炎者，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[8, 9]。近年關(guān)于腦脊液淋巴細(xì)胞亞群的檢測(cè)在神經(jīng)系統(tǒng)疾病的運(yùn)用研究日益增加。蔡蓓等研究表明在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)腦脊液檢測(cè)T細(xì)胞亞群中CD3+、CD4+和CD8+T淋巴細(xì)胞的表達(dá)情況較傳統(tǒng)的常規(guī)腦脊液細(xì)胞學(xué)等檢測(cè)具有更好的敏感性[10]。有研究結(jié)果顯示采用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)各類(lèi)免疫相關(guān)神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者(包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎性疾病)腦脊液內(nèi)CD3+、CD4+和CD8+T淋巴細(xì)胞百分率無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但均高于其外周血象[11]。與病毒性腦炎患者比較，化膿性腦膜炎和細(xì)菌脊髓炎患者中腦脊液細(xì)胞免疫狀態(tài)以CD3+CD4+T細(xì)胞百分率相對(duì)增加、CD4+/CD8+細(xì)胞的比值相對(duì)增高為特征性表現(xiàn)，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。淋巴細(xì)胞遷移與細(xì)胞表面表達(dá)黏附分子有關(guān)，CD3+CD4+T細(xì)胞表面高表達(dá)黏附分子CD154促進(jìn)外周血中CD3+CD4+T細(xì)胞更傾向遷移至腦脊液內(nèi)?？傊?，外周血與腦脊液中T淋巴細(xì)胞亞群分析對(duì)于顱內(nèi)感染病情了解和監(jiān)測(cè)具有一定的臨床意義，但對(duì)于顱內(nèi)感染的應(yīng)用有限。

3中性粒細(xì)胞CD64表達(dá)

CD64是一種具有高親和力識(shí)別免疫球蛋白IgG的Fc段的受體,IgGFc段受體分3類(lèi)，包括FcγRⅠ(CD64)、FcγRⅡ(CD32)、FcγRⅢ(CD16)，其主要作用為提呈抗原、促進(jìn)炎癥因子釋放、機(jī)體細(xì)胞免疫和體液免疫的連接樞紐等。生理狀態(tài)下，中性粒細(xì)胞表面CD64表達(dá)水平較低，當(dāng)細(xì)菌細(xì)胞壁成分(如脂多糖)、干擾素等細(xì)胞炎癥因子刺激下，中性粒細(xì)胞表面CD64會(huì)大量表達(dá)[12]。國(guó)外的多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)高水平CD64被認(rèn)為是早期診斷細(xì)菌性感染和病毒性感染有效的生物學(xué)預(yù)測(cè)指標(biāo)[13]。穆文娟等[14]研究發(fā)現(xiàn)40例化膿性腦膜炎患兒中性粒細(xì)胞CD64表達(dá)量明顯高于病毒性腦炎患兒，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)中性粒細(xì)胞CD64表達(dá)量取1.30診斷化膿性腦膜炎，其靈敏度及特異度分別為88.3%、90.4%。

4神經(jīng)元特異性烯醇化酶(NSE)及S100蛋白

神經(jīng)元特異性烯醇化酶(Neuron-specificenolase，NSE)是參與糖酵解過(guò)程的烯醇化酶的同工酶，主要在神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元細(xì)胞、神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞、少突膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)表達(dá)。S100蛋白是一種酸性Ca2+結(jié)合蛋白，由α、β亞單位組成。其中S100ββ和S100αβ統(tǒng)稱(chēng)S100β蛋白，其主要分布在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，具有促進(jìn)神經(jīng)元細(xì)胞生長(zhǎng)分化、細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)等重要作用。眾所周知，NSE是神經(jīng)系統(tǒng)疾病中神經(jīng)元軸索損傷的標(biāo)志性生化指標(biāo)[15]，S100β蛋白高水平可特異性反映神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞受損。缺氧缺血、毒素、炎癥因子、損傷等因素作用下，神經(jīng)元、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞膜完整性被破壞、脫髓鞘病變、甚至細(xì)胞壞死，NSE、S100β蛋白可從受損的細(xì)胞內(nèi)“漏出”進(jìn)入腦脊液，再通過(guò)血腦屏障進(jìn)入血，故腦脊液和血液中在疾病早期NSE、S100β蛋白的濃度明顯升高。缺血性腦卒中、癲癇持續(xù)狀態(tài)、克-雅腦病、蛛網(wǎng)膜下腔出血、缺氧缺血性腦病、顱腦外傷、顱內(nèi)感染等中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病均可在腦脊液或血液中檢測(cè)出NSE、S100β蛋白水平顯著增高[16]。有研究發(fā)現(xiàn)病毒性腦炎患者血清、腦脊液內(nèi)的NSE、S100β蛋白濃度顯著高于化膿性腦膜炎組。病毒性腦炎時(shí)，病毒主要入侵腦實(shí)質(zhì)，使神經(jīng)元、膠質(zhì)細(xì)胞受損甚至壞死并釋放出大量NSE、S100β蛋白進(jìn)入腦脊液和血液中。而化膿性腦膜炎時(shí)炎癥主要分布在腦膜，相對(duì)而言腦實(shí)質(zhì)損傷程度較病毒性腦炎輕，故腦脊液內(nèi)NSE、S100β濃度低于病毒性腦炎。可推測(cè)出檢測(cè)腦脊液、血清NSE、S100β蛋白有助顱內(nèi)感染的病原體類(lèi)型鑒別[17]。然而也有學(xué)者持不同意見(jiàn)，梅道啟等[18]研究發(fā)現(xiàn)病毒性腦炎患者腦脊液NSE水平顯著低于化膿性腦膜炎。Lins等[19]發(fā)現(xiàn)腦炎患者與健康人群血清及腦脊液內(nèi)NSE水平無(wú)顯著差異性。腦(膜)炎患者血清、腦脊液NSE、S100β水平除了感染病原體類(lèi)型有關(guān)，病原體毒性、機(jī)體免疫應(yīng)答也是影響腦損傷重要因素。有眾多研究發(fā)現(xiàn)，普通型相比，重型顱內(nèi)感染急性期及恢復(fù)期血清、腦脊液NSE、S100β含量顯著增高，表明NSE、S100β可為作為判斷顱內(nèi)感染神經(jīng)受損嚴(yán)重程度的指標(biāo)[15,18, 20]。因此通過(guò)NSE、S100β蛋白的水平可以早期有效評(píng)估顱內(nèi)感染的嚴(yán)重程度、療效及預(yù)后。

NSE、S100β臨床運(yùn)用有一定局限性：1)NSE、S100β水平在多種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病增高，病因診斷時(shí)缺乏特異性；2)低水平NSE也需警惕病情危重，預(yù)后不良。有研究指出：少數(shù)危重型患者疾病早期NSE水平正常，3天不增高或輕度增高，但患者病情危重，甚至死亡[15]。腦脊液NSE的水平不僅與神經(jīng)損傷的程度及數(shù)量有關(guān)，還與受損神經(jīng)元的位置或其他因素相關(guān)。另外甲狀腺細(xì)胞、紅細(xì)胞、血小板內(nèi)也存在NSE相似的γ亞基，NSE與之具有交叉免疫活性，故溶血時(shí)會(huì)對(duì)NSE檢測(cè)存在干擾?；谝陨弦蛩?，NSE、S100β在臨床上運(yùn)用結(jié)合患者臨床表現(xiàn)、體征及其他實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)，對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病診斷、病情、預(yù)后更準(zhǔn)確。對(duì)NSE進(jìn)一步的研究，會(huì)發(fā)現(xiàn)更大的價(jià)值，更好地應(yīng)用于臨床。

5細(xì)胞因子

在顱內(nèi)IL-1β主要由單核細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞等合成與分泌，其能刺激集落刺激因子等細(xì)胞因子的產(chǎn)生，在免疫防御中起作用。國(guó)外學(xué)者發(fā)現(xiàn)化膿性腦膜炎患者血清及腦脊液中IL-1β水平明顯高于病毒性腦炎患者，血清及腦脊液中IL-1β可作為鑒別化膿性腦膜炎與病毒性腦炎的診斷依據(jù)[21]。然而也有研究表明細(xì)菌性和病毒性顱內(nèi)感染的患者血清及腦脊液中IL-1β水平明顯增高，但兩者無(wú)明顯差異[22]。腫瘤壞死因子-α(tumornecrosisfactor-α,TNF-α)是主要由單核-巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的炎癥細(xì)胞因子，細(xì)菌脂多糖是其較強(qiáng)的誘導(dǎo)劑。當(dāng)病原體入侵中樞神經(jīng)系統(tǒng)時(shí)，星形膠質(zhì)細(xì)胞、少突膠質(zhì)細(xì)胞、部分受損神經(jīng)元可以分泌TNF-α?；撔阅X膜炎時(shí)，細(xì)菌的內(nèi)毒素、磷壁酸等抗原成分激活膠質(zhì)細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、少量神經(jīng)元細(xì)胞中NF-kB通路短期內(nèi)分泌大量TNF-α、IL-6。而病毒感染時(shí)，由于缺乏內(nèi)毒素、磷壁酸等強(qiáng)誘導(dǎo)劑，膠質(zhì)細(xì)胞等僅可釋放少量的釋放TNF-α。目前腦脊液TNF-α已成為鑒別化膿性腦膜炎及病毒性腦炎的研究熱點(diǎn)。BociagaJasikM等人研究發(fā)現(xiàn)42例化膿性腦膜炎患者腦脊液內(nèi)TNF-α顯著高于25例病毒性腦炎患者，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)腦脊液TNF-α≥75.8pg/ml為閾值，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值可達(dá)100%[23]。一項(xiàng)關(guān)于TNF-αMETE分析數(shù)據(jù)顯示TNF-α鑒別診斷化膿性腦膜炎的合并敏感度為0.80(95%CI:0.76-0.83)，特異度為0.92(95%CI:0.89-0.94)[24]。國(guó)內(nèi)的學(xué)者研究證實(shí)在兒童患者中，腦脊液TNF-α同樣能鑒別化膿性腦膜炎及病毒性腦炎[25]，故腦脊液TNF-α對(duì)顱內(nèi)感染早期鑒別診斷具有重要意義。

6其他

腦脊液髓鞘堿性蛋白(MBP)、白介素-6(IL-6)、白介素-10(IL-10)、血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子(VEGF)、血管細(xì)胞粘附因子-1(VCAM-1)、基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)、基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制劑(TIMP)、β-微球蛋白等可能有助于鑒別化膿性腦膜炎和病毒性腦炎。但由于研究樣本小還存在爭(zhēng)議，需要進(jìn)一步研究。

上述相關(guān)指標(biāo)有助于早期鑒別診斷化膿性腦膜炎和病毒性腦炎，但必須結(jié)合患者臨床表現(xiàn)、體格檢查、腦脊液細(xì)胞學(xué)及生化檢測(cè)(蛋白、糖、氯化物)以及影像學(xué)等相關(guān)檢查綜合判斷，早期診斷，合理治療，改善預(yù)后，減少并發(fā)癥發(fā)生。