聯(lián)合檢測IL-33、MMP-9、PCT在病毒性顱內(nèi)感染中的診斷及鑒別診斷價值研究

黃小燕，戴小波，許堅鋒，秦德芳，張現(xiàn)偉

(1.廣東省人民醫(yī)院珠海醫(yī)院/珠海市金灣中心醫(yī)院檢驗科,廣東珠海 519041;2.珠海高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)人民醫(yī)院/廣東省第二人民醫(yī)院珠海醫(yī)院檢驗科,廣東珠海 519085;3.廣東省中醫(yī)院珠海醫(yī)院檢驗科,廣東珠海 519015;4.廣東省中醫(yī)院珠海醫(yī)院神經(jīng)外科,廣東珠海 519015;5.廣東省中醫(yī)院珠海醫(yī)院內(nèi)五科,廣東珠海 519015)

中樞神經(jīng)系統(tǒng)病毒感染是一種嚴重的感染性疾病，臨床診斷主要依靠病史、臨床表現(xiàn)、輔助檢查及排除法；一般通過急性或亞急性起病、病毒感染的全身癥狀和腦膜刺激癥狀、腦脊液淋巴細胞輕度增高而糖、氯化物含量正常等指標進行診斷，但確診需腦脊液病原學檢查[1]?，F(xiàn)有的病原學診斷技術(shù)有很多不足：病毒培養(yǎng)雖是“金標準”，但培養(yǎng)時間長，且需要特殊設(shè)備，在一般醫(yī)院無法開展；血清學反應(yīng)個體差異大；聚合鏈酶式反應(yīng)(PCR)診斷意義較大，但需要有條件的實驗室才能進行檢測，且同樣存在假陽性和假陰性的問題。因此現(xiàn)有診斷技術(shù)不能很好地滿足臨床早期診斷需求。為了尋求新的實驗室指標來給顱內(nèi)病毒性感染提供早期診斷依據(jù)，課題組通過檢測腦脊液及血清中白細胞介素-33(IL-33)、基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)、降鈣素原(PCT)等指標的水平，評估相關(guān)指標在病毒顱內(nèi)感染中的診斷價值，現(xiàn)將相關(guān)內(nèi)容報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 收集2015年10月至2017年8月廣東省中醫(yī)院珠海醫(yī)院、珠海市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)人民醫(yī)院/廣東省第二人民醫(yī)院珠海醫(yī)院診斷為病毒性顱內(nèi)感染(A組)、細菌性顱內(nèi)感染(B組)及非感染性患者(C組)，共44例。A組患者11例，平均年齡(43.4±15.3)歲，其中男2例，女9例。B組患者13例，平均年齡(45.8±15.2)歲，男8例，女5例。C組患者20例，平均年齡(48.5±14.3)歲，其中男11例，女9例。A、B、C 3組患者資料差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2材料與方法 收集2015年10月至2017年8月在廣東省中醫(yī)院珠海醫(yī)院、珠海市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)人民醫(yī)院/廣東省第二人民醫(yī)院珠海醫(yī)院各組病例在無菌條件下采集腦脊液2.0 mL，同時抽取靜脈血4 mL，離心分離上清液，-80 ℃保存待測。IL-33、MMP-9、PCT均用酶聯(lián)免疫吸附( ELISA) 方法檢測，檢測試劑盒由Bio-swamp 公司提供。

2 結(jié) 果

2.1血清PCT、MMP-9、IL-33水平比較 A組和B組患者的血清PCT、MMP-9和IL-33水平均高于C組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。A組患者的血清PCT和MMP-9水平低于B組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。但A、B兩組的IL-33水平比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。詳見表1。

表1 3組患者血清PCT、MMP-9和IL-33水平

2.2腦脊液PCT、MMP-9、IL-33水平比較 B組腦脊液PCT水平高于A組和C組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，但A組和C組的腦脊液PCT水平差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。A、B兩組腦脊液MMP-9和IL-33水平高于C組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，但A、B兩組間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表2。

表2 三組患者腦脊液PCT、MMP-9和IL-33

圖1 PCT診斷病毒性顱內(nèi)感染的ROC曲線

2.3PCT、MMP-9、IL-33水平對病毒性顱內(nèi)感染的診斷價值 由ROC曲線分析，結(jié)果顯示當血清PCT的閾值為522.981 ng/L時，其對病毒性顱內(nèi)感染診斷的特異度為0.850，靈敏度為0.909，曲線下面積為0.914。當血清MMP-9的閾值為36.803 μg/L，其對病毒性顱內(nèi)感染診斷的特異度為0.600，靈敏度為0.909，曲線下面積為0.755。當血清IL-33的閾值為819.603 ng/L，其對病毒性顱內(nèi)感染診斷的特異度為1.000，靈敏度為0.727，曲線下面積為0.755。見圖1～3。

圖2 MMP-9診斷病毒性顱內(nèi)感染的ROC曲線

圖3 IL-33診斷病毒性顱內(nèi)感染的ROC曲線

3 討 論

中樞神經(jīng)系統(tǒng)病毒感染具有較高的致殘率及病死率，早期診斷對改善患者的遠期預后具有重要的意義。病毒侵入人體后，引起宿主細胞凋亡、壞死，導致腦組織的直接損傷；另一方面，病毒性感染免疫病理的發(fā)生以細胞免疫為主，主要是由Th1細胞、細胞毒性T淋巴細胞(CTL細胞)介導的一種免疫炎性損傷，活化的CTL效應(yīng)細胞可以殺傷被病毒感染的神經(jīng)組織細胞，而白細胞介素等細胞因子的釋放可以引起一系列的病理變化[2]。損傷相關(guān)細胞因子(DAMPs)途徑是近些年發(fā)現(xiàn)的一種免疫基礎(chǔ)途徑[3]。IL-33是今年來新發(fā)現(xiàn)的白細胞介素家族成員，由組織細胞分泌，是DAMPs相關(guān)細胞因子途徑的主要組成成分，能快速誘導CTL細胞進行全力攻擊，是CTL細胞生物學活性連級放大的主要內(nèi)源性活性因子，可促進CD8+T細胞和自然殺傷細胞(NK細胞)的脫顆粒作用以及腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和干擾素-γ(IFN-γ)的分泌，從而介導免疫系統(tǒng)對病毒的清除作用，而釋放的IFN-γ可誘導IL-33的表達[4-5]。

本研究顯示，A組血清IL-33水平高于C組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，但與B組血清IL-33水平比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；腦脊液檢測結(jié)果與血清檢測檢測相似。上述結(jié)果說明在感染后，組織釋放大量IL-33，并通過損傷相關(guān)細胞因子途徑，與模式識別受體(PRRs)相互作用，調(diào)節(jié)獲得性免疫的分化方向，誘導免疫細胞的數(shù)量及活性連級放大[6]。

MMPs是一組能降解細胞外基質(zhì)(ECM)成分的重要的蛋白分解酶，MMP-9是MMPs家族中相對分子質(zhì)量最大的明膠酶，能降解ECM的主要成分，MMPs主要由免疫活性細胞如中性粒細胞及血管內(nèi)皮細胞、小膠質(zhì)細胞、神經(jīng)細胞等細胞分泌[7]。近年來研究表明，MMPs參與了顱內(nèi)感染血腦屏障的損害過程，其中MMP-9可能在血腦屏障的破壞過程中發(fā)揮重要作用，與顱內(nèi)感染擴散、血管源性腦水腫和繼發(fā)性腦組織損傷關(guān)系密切[8-9]。本研究結(jié)果也表明無論是A組還是B組的血清和腦脊液MMP-9水平，都高于C組，表明在中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染時，血腦屏障受到破壞。A組血清MMP-9水平低于B組，但兩組腦脊液中MMP-9水平差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，與部分文獻報道不同[10-11]，分析可能與細組病例間血腦屏障損傷程度不一，數(shù)據(jù)離散程度較大有關(guān)。

PCT是降鈣素的前體，由甲狀腺的濾泡旁C細胞以及肺和小腸的神經(jīng)內(nèi)分泌細胞分泌。已被證實在全身炎性反應(yīng)，特別是細菌感染導致的炎性反應(yīng)時顯著升高。細菌內(nèi)毒素是誘導PCT產(chǎn)生的主要刺激因子之一，通過病原相關(guān)分子模式(PAMPs)，釋放出促炎因子，引起炎性反應(yīng)及PCT水平的顯著升高。同時機體在其他病原體感染、手術(shù)、創(chuàng)傷、腫瘤等狀況下，由于細胞損傷壞死造成PAMPs物質(zhì)的釋放也能引起PCT水平的升高[12-14]。本研究表明，A組和B組的血清PCT水平高于C組，B組又高于C組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。腦脊液PCT水平B組高于A組與C組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，A組與B組比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，與部分文獻報道相符[15]。

A組血清及腦脊液IL-33水平顯著高于C組，說明IL-33參與了顱內(nèi)病毒性感染的相關(guān)病理生理過程，對于病毒性顱內(nèi)感染的診斷有一定輔助意義，但與細菌性顱內(nèi)感染鑒別缺乏特異度。在結(jié)合外周血及腦脊液PCT情況下，在鑒別細菌及病毒性感染方面具有一定價值。MMP-9對判斷感染有一定意義，但在判斷感染類型中價值有限。另外，由于本次研究的臨床樣本數(shù)量有限，同時未能反映各細胞因子在病程轉(zhuǎn)歸中的變化，因此本次研究臨床數(shù)據(jù)有一定局限性。

4 結(jié) 論

病毒性顱內(nèi)感染的患者血清和腦脊液IL-33、PCT和MMP-9水平均有明顯異常變化，且與細菌性顱內(nèi)感染患者有所不同。聯(lián)合運用血清IL-33、PCT和MMP-9水平可作為新穎的生化檢測指標，幫助診斷和鑒別診斷病毒性顱內(nèi)感染。