血清HBP、HMGB-1及PCT聯(lián)合檢測對膿毒癥預(yù)后的診斷價值

于慧慧，黃 鶴

膿毒癥是由明確或可疑的感染引發(fā)的全身炎癥反應(yīng)綜合征（systemic inflammatory response syndrome，SIRS），可以進(jìn)一步發(fā)展成嚴(yán)重膿毒癥和膿毒癥休克。嚴(yán)重膿毒癥及膿毒癥休克是當(dāng)前ICU面臨的嚴(yán)重臨床問題，發(fā)病率不斷上升，病死率高達(dá)30%～70%，日益成為ICU主要的死亡原因。Scudeller等［1］根據(jù)病情嚴(yán)重程度，分為膿毒癥和嚴(yán)重膿毒癥，F(xiàn)errer等［2］根據(jù)是否發(fā)生休克將膿毒癥分為膿毒癥和膿毒癥休克。目前，臨床上針對膿毒癥診斷和評價的生物標(biāo)志物有C反應(yīng)蛋白（C-reactive protein，CRP）、降鈣素原（Procalcitonin，PCT）和一系列細(xì)胞因子等［3］。

目前臨床上常用的診斷和評價膿毒癥預(yù)后的生物標(biāo)志物是PCT。但是有研究認(rèn)為很多疾病皆可造成PCT增高，缺乏特異性，另外某些特殊感染類型的膿毒癥患者，PCT可能存在假陰性［4］。肝素結(jié)合蛋白（heparin-binding protein，HBP）作為一種新的炎癥標(biāo)志物越來越受到關(guān)注，近年來研究發(fā)現(xiàn)它與膿毒癥的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。HBP存在于中性粒細(xì)胞的分泌囊泡中，在感染早期釋放參與免疫應(yīng)答，HBP可以激活多種細(xì)胞，誘導(dǎo)內(nèi)皮滲透增加，是膿毒癥的誘發(fā)因素［5］。HMGB-1是一種在全身炎癥反應(yīng)時釋放的細(xì)胞炎癥因子，可以預(yù)測全身性感染預(yù)后，越來越被人們重視。多項研究發(fā)現(xiàn)，膿毒癥休克的患者SOFA評分和HMGB-1呈現(xiàn)正相關(guān)，提示HMGB-1值隨著炎癥或感染過程中免疫系統(tǒng)的激活，能夠被用來預(yù)測膿毒癥患者預(yù)后，可為膿毒癥患者提供早期個體化治療［6］。

該研究根據(jù)嚴(yán)重程度將患者分為膿毒癥和嚴(yán)重膿毒癥組，分析HMGB-1、HBP和PCT聯(lián)合檢測在不同組的變化，判斷其與病情嚴(yán)重程度的關(guān)系，按照預(yù)后分為生存組和死亡組，比較兩組三個指標(biāo)的水平，并通過受試者工作特征曲線（ROC曲線）計算各指標(biāo)及聯(lián)合檢測的AUC值，檢驗(yàn)其在膿毒癥患者預(yù)后的預(yù)測效能，分析其在膿毒癥診斷及預(yù)后判斷方面的價值，為臨床治療提供參考。

1 資料與方法

1．1一般資料對2017年1月—2019年1月收住筆者所在醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科（ICU）的危重患者進(jìn)行篩選，根據(jù)2016年美國重癥醫(yī)學(xué)會與歐洲重癥醫(yī)學(xué)會聯(lián)合發(fā)布的膿毒癥3．0及2014年中華醫(yī)學(xué)會重癥醫(yī)學(xué)分會發(fā)布“中國嚴(yán)重膿毒癥/膿毒性休克治療指南”的診斷標(biāo)準(zhǔn)［7］，共選取膿毒癥患者90例為研究對象，并根據(jù)病情嚴(yán)重程度分為兩組：膿毒癥組和嚴(yán)重膿毒癥組。其中膿毒癥48例，男32例，女16例；年齡19～92歲，中位年齡為70歲；APACHEII評分 12．6±3．2，SOFA 評分 6．6±1．1。 嚴(yán)重膿毒癥組 42例，男29例，女13例；年齡21～90歲，中位年齡為69 歲；APACHEII 評分 20．6±8．6，SOFA 評分 10．2±0．7。兩組根據(jù)28 d預(yù)后情況分為存活組（62例）和死亡組（28例）。各組性別差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0．05）。排除標(biāo)準(zhǔn)：甲狀腺功能異常者；腫瘤患者；24 h內(nèi)入ICU死亡或出院患者；處于免疫抑制狀態(tài)如骨髓移植或?qū)嶓w器官移植和長期服用激素治療患者。該研究經(jīng)過醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會同意。獲得患者或家屬的知情同意并簽署知情同意書。

1．2觀察指標(biāo)及檢測方法入院立即行APACHE II及SOFA評分，24 h內(nèi)留取血培養(yǎng)，抽血行常規(guī)感染篩查：測定患者入院當(dāng)天血液降鈣素原（PCT）、HMGB-1和HBP三項指標(biāo)，并對患者隨訪28 d以上，記錄28 d死于膿毒癥及其并發(fā)癥的病例數(shù)。血清HMGB1的測定采用酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA），HMGB1 ELISA試劑盒為美國RD公司產(chǎn)品；血漿PCT、HBP水平檢測分別采用中翰盛泰生物科技有限公司的Jet-iStar3000的免疫分析儀HBP和PCT定量測定試劑盒，具體檢測步驟均嚴(yán)格按照試劑盒生產(chǎn)商說明書進(jìn)行。

1．3統(tǒng)計學(xué)方法采用SPSS 20．0軟件進(jìn)行分析，計量資料以（±s）表示，不同嚴(yán)重程度、不同預(yù)后的兩組患者之間的比較采用非參數(shù)檢驗(yàn)（服從偏態(tài)分布）或者t檢驗(yàn)（服從正態(tài)分布）。運(yùn)用ROC曲錢分析法評價血漿HBP、HMGB-1及PCT三個指標(biāo)單獨(dú)和聯(lián)合檢測對膿毒癥患者預(yù)后的評判價值，以P＜0．05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2．1一般情況兩組患者年齡、性別等一般資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0．05），而 28 d 病死率、APACHEⅡ評分、乳酸和SOFA評分的比較差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0．05），具體見表 1。

表1 兩組患者一般資料的比較

2．2兩組患者HBP、HMGB-1、PCT水平的比較膿毒癥和嚴(yán)重膿毒癥兩組患者入ICU第1天血清HMGB-1、PCT及HBP的對比見圖1。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示嚴(yán)重膿毒組患者血清HMGB-1、PCT HBP水平明顯高于膿毒癥組，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0．05）。

圖1 不同嚴(yán)重程度膿毒癥血清HMGB-1、PCT HBP值變化

2．3血清HMGB-1、PCT及HBP在不同預(yù)后組的變化將患者按照28 d預(yù)后不同分為生存組和死亡組，結(jié)果顯示死亡組HMGB-1、PCT HBP均高于生存組，PCT、HBP差異具有統(tǒng)計學(xué)意義 （P＜0．05），見表 2。

表2 生存組和死亡組患者HBP、HMGB-1、PCT的比較（±s）

表2 生存組和死亡組患者HBP、HMGB-1、PCT的比較（±s）

組別 n存活組 62死亡組 28 P值 -HBP（ng/ml） HMGB-1（pg/ml） PCT（ng/ml）18．9±1．1 19．0±6．8 9．7±5．1 50．7±12．4 38．8±14．3 25．6±10．1 0．008 0．12 0．001

2．4血清HBP、HMGB-1、PCT三項指標(biāo)單獨(dú)和聯(lián)合檢測在評估膿毒癥患者預(yù)后的價值根據(jù)ROC曲線分析并計算AUC值，血清HBP、HMGB-1、PCT三項指標(biāo)單獨(dú)及聯(lián)合檢測對膿毒癥患者預(yù)后均具有一定的評估能力（P＜0．05）。其中 PCT具有最大的 AUC 值 0．819 （P＜0．05，95%CI 為 0．643～0．932），其次為 HBP（0．790，95%CI為0．603～0．916），HMGB-1 曲線下面積（AUC）為 0．740（P＜0．05，95%CI 為0．548～0．882）（表 3， 圖 2）。 進(jìn)一步將 HBP、HMGB-1、PCT聯(lián)合檢測進(jìn)行評估，得出區(qū)分膿毒癥患者死亡和存活的曲線下面積為 0．933 （P＜0．05，95%CI為 0．786～0．991），高于單個指標(biāo)，聯(lián)合三項指標(biāo)明顯提高了膿毒癥預(yù)后的預(yù)測效能。見圖2。

表3 不同指標(biāo)的AUC和ROC值

圖2見封三。

3 討論

隨著診斷技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多快速血清學(xué)檢驗(yàn)在感染性疾病早期發(fā)揮日益重要的作用。早在1985年，Wasson等［8］提出作為膿毒癥診斷的生物學(xué)標(biāo)志物需要符合以下標(biāo)準(zhǔn)：（1）符合生物相關(guān)性基礎(chǔ)；（2）生物標(biāo)志物的研發(fā)實(shí)驗(yàn)室和研發(fā)機(jī)構(gòu)以外場所重復(fù)性好；（3）檢測結(jié)果的靈敏度和特異性高，陰性預(yù)測值和陽性預(yù)測值高；（4）區(qū)別于研究人群的其他人群的有效性。C反應(yīng)蛋白（CRP），最重要的急相蛋白，一直被認(rèn)為是早期炎癥和感染的標(biāo)記物，敏感性較高，但對重癥感染特異性不高，另外易受類固醇藥物影響，濃度水平與預(yù)后無明顯關(guān)聯(lián)性。微生物培養(yǎng)是膿毒癥感染診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，但檢驗(yàn)耗時長，陽性率不高［3］。PCT由甲狀腺的濾泡旁細(xì)胞產(chǎn)生，研究發(fā)現(xiàn)作為降鈣素的前體，其升高的程度與宿主感染的嚴(yán)重程度密切相關(guān)［9］。當(dāng)膿毒癥休克發(fā)生時，PCT可快速升高，呈現(xiàn)顯著上升的態(tài)勢，超出一定范圍，患者病死率會明顯增加［4］。因此，PCT在臨床上被廣泛使用，認(rèn)為其可以一定程度上可以預(yù)測膿毒癥的危重程度，在膿毒癥診斷和指導(dǎo)抗生素使用起著極其重要的作用，膿毒癥的發(fā)病機(jī)制極為復(fù)雜，導(dǎo)致PCT在感染的鑒別診斷方面是個較弱的獨(dú)立指標(biāo)，不能用作預(yù)測膿毒癥的發(fā)生，并且會受到宿主機(jī)體多種因素影響產(chǎn)生假陽性［10，11］。

近些年來，關(guān)于HBP的研究成為熱點(diǎn)，HBP又稱為天青殺素或CAP37，儲存于中性粒細(xì)胞中，對病原體應(yīng)答快速，當(dāng)機(jī)體發(fā)生感染，細(xì)菌性結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)其從中性粒細(xì)胞的胞質(zhì)快速釋放，具有趨化特性和殺菌功能，在膿毒癥的發(fā)生、發(fā)展關(guān)鍵機(jī)制中起重要作用。研究發(fā)現(xiàn)HBP膿毒癥的發(fā)生與PCT呈現(xiàn)正相關(guān)，因此也可以用作早期膿毒癥間接生物標(biāo)記物。研究發(fā)現(xiàn)血清PCT和HBP聯(lián)合檢測可以識別常規(guī)血液檢測還未出現(xiàn)明顯異常的早期膿毒癥患者，從而降低了患者的誤診率，顯著增加其診斷效能［12］。

HMGB1是由巨噬細(xì)胞產(chǎn)生非組核蛋白，其表達(dá)與巨噬細(xì)胞狀態(tài)有關(guān)，隨著巨噬細(xì)胞活化HMGB1的表達(dá)也隨之變化。在慢性炎癥患者中HMGB1的異常升高提示患者的預(yù)后更差［6］。

HMGB1作為細(xì)胞外分子，既可以隨著巨噬細(xì)胞或者單核細(xì)胞胞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)而被活化分泌，也可以被動快速通過細(xì)胞壞死和凋亡釋放［13］。HMGB1早在1999年被公認(rèn)為晚期膿毒癥和膿毒癥相關(guān)病死率的標(biāo)志物，在炎癥中發(fā)揮重要作用。延遲釋放動力學(xué)體內(nèi)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)LPS刺激后HMGB1水平從8 h啟動，16～32 h達(dá)到高峰平臺期，持續(xù)時間長，與TNFα和其他炎癥分子相比HMGB1提供了診斷和治療干預(yù)的寬廣時間窗。一旦釋放至細(xì)胞外，HMGB1承擔(dān)損傷相關(guān)分子模式功能，能夠通過刺激巨噬細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子及細(xì)胞趨化因子與 TLR4或高等糖化終產(chǎn)物相互作用，進(jìn)一步延長炎癥反應(yīng)。另外，HMGB1在心肌梗死、缺血、失血性休克和胰腺炎等急性無菌性炎癥和慢性炎癥疾病也有一定作用［14-16］。

國外研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)單獨(dú)測定一個生物標(biāo)記物會存在很多不足和缺陷，主要包括較低靈敏度和特異性。 沒有一種單獨(dú)的生物標(biāo)記物能夠做到完全敏感和特異，特別是對于混合病原學(xué)和多重征象的感染性疾?。?7］。 PCT，HBP 和 HMGB-1 在診斷和判斷嚴(yán)重程度上都獨(dú)自起著必不可少的作用。HBP，PCT和HMGB-1的聯(lián)合檢測可以為臨床醫(yī)師提供更為可靠的早期診斷依據(jù)。由于采用不同廠家的試劑產(chǎn)品，無法同時測得多個生物標(biāo)志物，但是隨著設(shè)備自動化的普及，這種缺陷可以忽略不計。而在臨床上多個標(biāo)記物聯(lián)合檢測提高了細(xì)菌和病毒感染診斷率。在對比各種聯(lián)合指標(biāo)后，筆者發(fā)現(xiàn)血清HBP，PCT和HMGB-1水平的聯(lián)合檢測有最大的臨床價值。臨床驗(yàn)證再次證實(shí)三種生物標(biāo)記物聯(lián)合檢測重要性和必要性，因此，筆者認(rèn)為HBP，PCT和HMGB-1水平的聯(lián)合檢測可以識別存在潛在細(xì)菌和病毒感染患者，特別是膿毒癥早期做出及時而準(zhǔn)確的診斷。

該研究結(jié)果表明，血清HMGB-1、PCT和HBP水平對膿毒癥嚴(yán)重程度相關(guān)，對膿毒癥的診斷存在積極意義。血液中HMGB-1、PCT和HBP水平與膿毒癥患者病情嚴(yán)重程度密切相關(guān)，通過聯(lián)合檢測HMGB-1、PCT和HBP能夠提高膿毒癥診斷靈敏度特異度，對膿毒癥患者早期確診和預(yù)后評估有重要意義，但是該研究病例數(shù)較少，下面將進(jìn)一步研究在不同病原菌感染所致的膿毒癥表達(dá)差異，以及三項指標(biāo)聯(lián)合檢測對膿毒癥的診斷效能，旨在為臨床膿毒癥診斷以及預(yù)后判斷提供參考。

下圖2：于慧慧，黃 鶴．血清HBP、HMGB-1及PCT聯(lián)合檢測對膿毒癥預(yù)后的診斷價值（正文612～615頁）

圖2 血清各指標(biāo)在預(yù)測膿毒癥預(yù)后的ROC曲線