血清免疫球蛋白G Fc段受體ⅠmRNA、白細胞介素-6和降鈣素原、超敏C反應蛋白檢測在診斷肺部感染中的應用

莫祚群，張新果，王明明

作者單位：湖南中醫(yī)藥高等?？茖W校附屬第一醫(yī)院（湖南省直中醫(yī)醫(yī)院）檢驗科，湖南 株洲412000

肺部感染是臨床上最為常見和多發(fā)的疾病之一，其發(fā)病率極高，主要病原體有細菌、真菌、病毒等［1］。同時，肺部感染也是導致病人殘疾和死亡的重要因素，據(jù)報道，肺部感染致死量占感染性疾病的33.9%［2］。細菌和病毒是肺部感染的主要病原體，一般采用抗生素或抗病毒藥物進行治療，但其耐藥性的問題也越來越嚴峻，嚴重影響病人生命健康［3］。因此，早期迅速、準確的鑒別呼吸系統(tǒng)感染類型，對于肺部感染的治療和預后有重要的臨床意義。免疫球蛋白G Fc段受體Ⅰ（High affinity immunoglobulingamma Fc receptorⅠ，F(xiàn)CGR1A）是免疫球蛋白Fc段受體Ⅰ的編碼基因，當菌體侵入后，細胞因子會誘導中性粒細胞中FCGR1A的表達，促進中性粒細胞的吞噬作用，可作為感染的標志物［4］。研究發(fā)現(xiàn)血清FCGR1A mRNA、白細胞介素-6（IL-6）、降鈣素原和超敏C反應蛋白（hs-CRP）水平對于肺部感染的診斷有重要意義［5-7］，但上述指標聯(lián)合檢測在肺部感染中的報道較少。本研究將分析肺部感染病人血清FCGR1A mRNA、IL-6、降鈣素原及hs-CRP水平的變化及其診斷作用，旨在為肺部感染的診斷提供血清指標，從而為其防控干預提供科學的指導。

1 資料與方法

1.1一般資料選取2018年1—12月湖南中醫(yī)藥高等?？茖W校附屬第一醫(yī)院呼吸科收治肺部感染病人135例，其中61例為病毒感染，74例為細菌感染，并招募同期入該院體檢的健康者（50例）作為對照組。對照組年齡（46.38±14.61）歲，范圍為21～72歲；男28例，女22例；體質量指數(shù)（22.15±2.35）kg/m2。病毒感染組年齡（48.15±14.86）歲，范圍為23～75歲；男36例，女25例；體質量指數(shù)（22.34±2.29）kg/m2。細菌感染組年齡（47.69±15.27）歲，范圍為25～70歲；男39例，女35例；體質量指數(shù)（21.84±2.14）kg/m2。三組年齡、性別及體質量指數(shù)資料差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），具有可比性，本研究符合《世界醫(yī)學協(xié)會赫爾辛基宣言》相關要求，病人及其近親屬均知情且同意參加。

1.2選取標準納入標準：病人符合肺部感染的臨床癥狀和影像學表現(xiàn)，感染類型經(jīng)肺泡、支氣管灌洗液、血液或痰培養(yǎng)等證實；依從性好；年齡范圍為18～75歲；對照組受試者體征、實驗室檢測均正常。排除標準：其他部位感染；其他病原體感染；重要器官（心、肝、腎等）功能障礙；惡性腫瘤；先天性免疫缺陷；長期服用抗生素者；近期重大手術史；近期服用糖皮質激素、免疫抑制劑等藥物；病情極其嚴重或病情變化快者；存在影響血清FCGR1A mRNA、IL-6、降鈣素原和hs-CRP檢測的因素；妊娠、哺乳期婦女。

1.3方法

1.3.1 樣本采集 收集病人痰液、咽拭子、肺泡灌洗液標本用于細菌培養(yǎng)。于清晨病人空腹狀態(tài)下，采集靜脈促凝血3 mL，待血液凝固后，以3 000 r/min離心10 min，分離上層血清，凍存于-20℃?zhèn)溆?；加入適量裂解液裂解下層血細胞，渦旋震蕩1 min，冰上裂解40 min，凍存于-80℃?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 細菌培養(yǎng)及鑒定 將上述痰液、咽拭子、肺泡灌洗液標本采用三區(qū)劃線法，接種于麥康凱平板上，5%二氧化碳、35℃培養(yǎng)18～24 h，分離培養(yǎng)后應用全自動微生物鑒定及藥敏分析系統(tǒng)（美國Thermo Scientific公司）進行細菌菌種的鑒定。

1.3.3 血清IL-6、降鈣素原和hs-CRP的檢測 解凍上述血清標本，采用全自動生化分析儀檢測血清IL-6、降鈣素原和hs-CRP的含量，試劑盒購自上海恒斐生物科技有限公司。臨床參考范圍：IL-6＜10 ng/L為陰性，降鈣素原＜0.50μg/L為陰性，hs-CRP＜10 mg/L為陰性。

1.3.4 FCGR1A mRNA水平的檢測 取出裂解后的血細胞，采用氯仿-異丙醇體系提取其總RNA，檢測其濃度、純度及完整性后，經(jīng)逆轉錄合成互補DNA（cDNA）鏈，混入熒光染料進行熒光定量PCR，以看家基因B2微球蛋白（beta 2-Microglobulin，B2M）為內參，采用2-△△Ct法，計算FCGR1A mRNA的相對表達量。B2M引物序列［8］：正向引物-AGATGAGTATGCCTGCCGTG，反向引物-TCAAACCTCCATGATGCTGCT；FCGR1A引物序列［9］：正向引物-GTCTCCAGCAGAGTCTTCACG，反向引物-CCCTTTCACAGTGACAGATATTCC。條件參數(shù)：預變性95℃120 s，變性95 ℃ 5 s，退火60℃ 30 s，延伸72℃ 60 s，共45個循環(huán)。

1.4統(tǒng)計學方法應用統(tǒng)計學軟件SPSS 19.0分析和處理數(shù)據(jù)，服從正態(tài)分布的計量資料以表示，多組間比較采用單因素方差分析，完全隨機設計的兩獨立樣本均數(shù)的比較采用成組t檢驗；計數(shù)資料以率或構成比（%）表示，采用χ2檢驗；采用受試者工作特征曲線（ROC）描述血清FCGR1A mRNA、IL-6、降鈣素原和hs-CRP單獨及聯(lián)合檢測在肺部細菌感染中的診斷作用，以曲線下面積（AUC）評價其診斷效能，經(jīng)MedCalc軟件采用Z檢驗比較各指標AUC，以P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1三組血清FCGR1A mRNA、IL-6、降鈣素原和hs-CRP水平的比較三組受試者血清FCGR1A mRNA、IL-6、降鈣素原和hs-CRP水平比較差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；與對照組比較，細菌感染組和病毒感染組病人血清FCGR1A mRNA、IL-6、降鈣素原和hs-CRP水平均顯著升高（P＜0.05），且細菌感染病人上述因子水平均高于病毒感染者（P＜0.05），見表1。

表1 三組肺部感染病人血清免疫球蛋白G Fc段受體Ⅰ（FCGR1A）mRNA、白細胞介素-6（IL-6）、降鈣素原和超敏C反應蛋白（hs-CRP）水平的比較/

表1 三組肺部感染病人血清免疫球蛋白G Fc段受體Ⅰ（FCGR1A）mRNA、白細胞介素-6（IL-6）、降鈣素原和超敏C反應蛋白（hs-CRP）水平的比較/

hs-CRP/（mg/L）2.53±1.61 17.63±8.25 34.19±15.73 124.600＜0.001組別對照組病毒感染組細菌感染組F值P值例數(shù) 5 0 61 74 FCGR1A mRNA 2.36±0.85 5.26±2.17 8.18±3.64 72.518＜0.001 IL-6/（ng/L）5.42±1.37 13.57±5.68 25.13±8.46 152.144＜0.001降鈣素原/（μg/L）0.04±0.05 0.13±0.09 4.62±1.59 432.340＜0.001

2.2 ROC分析對照組與病毒感染組的ROC曲線如圖1A，四項指標聯(lián)合檢測AUC為0.791，靈敏度為70.00%，特異度為82.00%，95%CI為0.705～0.877；以AUC評價其診斷效能，從大到小依次為聯(lián)合檢測、hs-CRP、IL-6、FCGR1A mRNA及降鈣素原（聯(lián)合檢測與hs-CRP：Z＝0.209，P＝0.834；聯(lián)合檢測與IL-6：Z＝0.849，P＝0.396；聯(lián)合檢測與FCGR1A mRNA：Z＝0.469，P＝0.639；聯(lián)合檢測與降鈣素原：Z＝1.844，P＝0.065）。對照組與細菌感染組的ROC曲線如圖1B，聯(lián)合檢測AUC為0.879，靈敏度為90.00%，特異度為86.50%，95%CI為0.815～0.943；其AUC從大到小依次為聯(lián)合檢測、降鈣素原、hs-CRP、IL-6及FCGR1A mRNA（聯(lián)合檢測與降鈣素原：Z＝2.043，P＝0.041；聯(lián)合檢測與hs-CRP：Z＝3.517，P＜0.001；聯(lián)合檢測與IL-6：Z＝3.012，P＝0.003；聯(lián)合檢測與FCGR1A mRNA：Z＝2.928，P＝0.003）。病毒感染組和細菌感染組的ROC曲線如圖1C，聯(lián)合檢測AUC為0.837，靈敏度為91.80%，特異度為82.40%，95%CI為0.760～0.913；其AUC從大到小依次為聯(lián)合檢測、降鈣素原、IL-6、hs-CRP及FCGR1A mRNA（聯(lián)合檢測與降鈣素原：Z＝0.871，P＝0.384；聯(lián)合檢測與IL-6：Z＝3.319，P＜0.001；聯(lián)合檢測與hs-CRP：Z＝3.657，P＜0.001；聯(lián)合檢測與FCGR1A mRNA：Z＝3.642，P＜0.001）。各ROC曲線參數(shù)見表2。

2.3細菌感染致病原分布74例細菌感染病人中36例為革蘭陽性菌（G+）感染，其中屎腸球菌11例，金黃色葡萄球菌10例，表皮葡萄球菌5例，糞腸球菌5例，溶血葡萄球菌4例，肺炎鏈球菌1例。38例為革蘭陰性菌（G-）感染，其中鮑曼不動桿菌12例，肺炎克雷伯菌9例，銅綠假單胞菌6例，陰溝腸桿菌2例，大腸埃希菌2例，摩氏摩根菌2例，奇異變形菌1例，洋蔥伯克霍爾德菌1例，布氏檸檬酸桿菌1例，臭鼻桿菌1例，魯氏不動桿菌1例。兩組病人一般資料差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），具有可比性，見表3。

表2 血清免疫球蛋白G Fc段受體Ⅰ（FCGR1A）mRNA、白細胞介素-6（IL-6）、降鈣素原和超敏C反應蛋白（hs-CRP）單獨及聯(lián)合檢測診斷肺部感染受試者工作特征曲線（ROC）參數(shù)

表3 革蘭陽性菌（G+）和革蘭陰性菌（G-）肺部感染病人一般資料比較

2.4 G+和G-病人血清FCGR1A mRNA、IL-6、降鈣素原和hs-CRP水平的比較通過比較G+和G-病人血清FCGR1A mRNA、IL-6、降鈣素原和hs-CRP水平，發(fā)現(xiàn)兩組病人上述因子水平差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表4。

3 討論

FCGR1A基因是免疫球蛋白G（Ig G）Fc段受體Ⅰ的編碼基因，其在細胞因子的調節(jié)下，蛋白表達產(chǎn)物可特異性結合Ig G，主要分布于吞噬細胞、單核細胞和嗜酸粒細胞等［10］。正常生理狀態(tài)下，F(xiàn)CGR1A基因在中性粒細胞和淋巴細胞中幾乎不表達；當機體感染細菌時，細胞免疫因子大量合成和分泌，刺激中性粒細胞異常高表達FCGR1A［11］。而且，F(xiàn)CGR1A上調水平可維持24 h以上，有助于其檢測，因此，F(xiàn)CGR1A基因表達水平可作為細菌感染的指標之一。Jenum S等［12］研究顯示，F(xiàn)CGR1A mRNA水平在結核疾病中特異性升高，且與病人疾病程度密切相關。

表4 革蘭陽性菌（G+）和革蘭陰性菌（G-）肺部感染病人血清免疫球蛋白G Fc段受體Ⅰ（FCGR1A）mRNA、白細胞介素-6（IL-6）、降鈣素原和超敏C反應蛋白（hs-CRP）水平的比較/

表4 革蘭陽性菌（G+）和革蘭陰性菌（G-）肺部感染病人血清免疫球蛋白G Fc段受體Ⅰ（FCGR1A）mRNA、白細胞介素-6（IL-6）、降鈣素原和超敏C反應蛋白（hs-CRP）水平的比較/

組別 例數(shù)G+組G-組t值P值36 38 FCGR1A mRNA 9.06±3.81 7.62±3.05 1.800 0.076 IL-6/（ng/L）23.65±7.82 26.41±8.70 1.433 0.156降鈣素原/（μg/L）8.63±2.78 7.50±2.61 1.676 0.098 hs-CRP/（mg/L）31.54±14.68 36.67±13.97 1.540 0.128

降鈣素原是降鈣素的前體物質，主要由甲狀腺濾泡旁細胞分泌［13］。正常生理狀態(tài)下，降鈣素原維持較低水平；當機體處于細菌感染狀態(tài)時，細菌會釋放大量內毒素，激活機體一系列炎癥反應，大量合成和分泌促炎細胞因子，如IL-6、腫瘤壞死因子α等，同時刺激肝臟、腎臟細胞等合成降鈣素原，引起外周血中降鈣素原水平的升高［14-15］。另外，降鈣素原半衰期約24 h左右，可及時反映體內細菌感染情況，有助于病情的判斷、治療及預后［16］。C反應蛋白（CRP）是急性應激蛋白，可靈敏反映機體是否發(fā)生急性損傷，但CRP辨別感染性疾病的特異性較低［17］。研究發(fā)現(xiàn)，hs-CRP在細菌感染時顯著升高，可輔助診斷細菌感染［18］。何華云等［19］研究發(fā)現(xiàn)血清降鈣素原、IL-6、白細胞介素-8（IL-8）及hs-CRP水平對新生兒細菌感染性敗血癥的診斷有一定的臨床價值。

本研究發(fā)現(xiàn)，細菌和病毒感染病人血清FCGR1A mRNA、IL-6、降鈣素原和hs-CRP水平均顯著高于健康者，且細菌感染病人上述因子水平高于病毒感染者，提示血清FCGR1A mRNA、IL-6、降鈣素原和hs-CRP水平可能參與肺部感染的發(fā)生發(fā)展。通過進一步分析上述因子對于病人肺部感染的診斷價值發(fā)現(xiàn)，血清FCGR1A mRNA、IL-6、降鈣素原和hs-CRP對肺部細菌和病毒感染均有一定的診斷價值，且聯(lián)合檢測可有效辨別健康者、細菌感染和病毒感染者，提示血清FCGR1A mRNA、IL-6、降鈣素原和hs-CRP等指標可應用于臨床，輔助鑒別病毒和細菌感染。但在健康者和病毒感染者的ROC分析中發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合檢測和單項檢測診斷效能差異無統(tǒng)計學意義，后續(xù)還需要擴大樣本量作進一步驗證。同時，收集細菌感染病人痰液、咽拭子、肺泡灌洗液等標本進行細菌培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)74例細菌感染病人中36例為G+感染，38例為G-感染，G+優(yōu)勢菌種為屎腸球菌、金黃色葡萄球菌，G-優(yōu)勢菌為鮑曼不動桿菌、肺炎克雷伯菌，與吳展陵等［20］研究報道一致。進一步分析G+和G-病人血清FCGR1A mRNA、IL-6、降鈣素原和hs-CRP水平的變化，發(fā)現(xiàn)兩組病人上述因子水平差異無統(tǒng)計學意義，提示血清FCGR1A mRNA、IL-6、降鈣素原和hs-CRP水平可能無法鑒別G+感染和G-感染，但本研究納入病例數(shù)較少，可能存在一定的偏倚性，還需要擴大觀察樣本深入探究。

綜上所述，肺部細菌感染病人血清FCGR1A mRNA、IL-6、降鈣素原和hs-CRP水平聯(lián)合檢測診斷價值良好，可有效篩選肺部細菌感染和病毒感染病人，有助于肺部感染的及時發(fā)現(xiàn)和治療干預，但上述指標可能無法鑒別G+感染和G-感染。后期還可繼續(xù)探討上述因子水平在其他部位感染的應用價值，為病原體感染的血清學診斷提供理論依據(jù)。

（本文圖1見插圖12-2）