韓 榕
香港理工大學,香港 999077
肺部細菌感染性疾病是最常見的肺部疾病類型,其一般發(fā)生于終末氣道、肺泡以及肺間質[1]。導致該疾病類型的原因較多,包括病原微生物、理化因素、免疫損傷、甚至藥物過敏。血清降鈣素原(PCT)和C反應蛋白(CRP)是炎癥疾病檢測中較為重要的兩個指標。在實際生化檢測中,CRP已普遍用于細菌感染的診斷。但是CRP的主要限制是其對某些結果反應緩慢,48h后方能達到最大值[2],而PCT在誘導后4~6h內即可檢測到,24h內達到峰值,然后開始下降。本研究意在明確生物標志物PCT和CRP在肺部細菌感染(pulmonary bacteria infection,PBI)中的聯合應用價值及意義。
隨機選取2019年1~6月于山西醫(yī)科大學第二醫(yī)院就診的PBI患者,均參照實驗室病原學與胸部X線確診,排除長期或嚴重心源性休克、燒傷、手術后、先天性心臟病、先天性肺部疾病及創(chuàng)傷患者。納入標準:(1)依據《醫(yī)院感染診斷標準》[3]。有呼吸道感染的臨床癥狀,如咳嗽、咳痰,或原有呼吸道疾?。ㄖ夤軘U張、慢性阻塞性肺疾病、支氣管哮喘等)的患者其癥狀加重,痰液中性質改變如呈黏稠膿性,出現胸痛或不伴有胸痛;(2)血常規(guī)異常,白細胞(WBC)<4×109/L或>10×109/L,伴或不伴核左移;(3)體溫異常,多升高;(4)體格檢查出現異常,可出現肺部實變體征、聽診聞及異常呼吸音,如濕性啰音;(5)影像學檢查異常,胸部X線檢查和(或)CT檢查顯示點片狀、條索狀或是斑片狀浸潤陰影或呈間質性改變,有部分患者其炎癥可累及胸膜而出現胸腔積液。只要出現第(5)項加上第(1)~(4)項中任意一項即可診斷為PBI。排除標準:排除自身免疫性疾病引起的肺部病變、肺血管性病變如韋格納肉芽腫或結節(jié)病等、心力衰竭引起的肺水腫、氣道阻塞引起的肺不張、支氣管肺癌等疾病后。最終40例PBI患者納入感染組,平均(36.3±3.3)歲。隨機選取同期的40例健康人群作為對照組,平均(36.4±3.2)歲。已獲得所有患者或其親屬的知情同意。兩組受試者一般資料比較,差異無統計學意義(P>0.05)。具有可比性。
取其外周靜脈血標本15mL于血清分離器凝膠管,于室溫離心(3000r/min,15min)。離心后,立即分離每一例患者的一部分血清用于CRP分析,將分離后的其余血清置于1mL冷凍管中于-80℃下儲存,直至進行PCT分析。為了避免反復的凍融循環(huán),只對樣品進行了單次測定。
1.2.1 免疫比濁法 用于檢測PCT,儀器是貝克曼AU5808分析儀,試劑購買自美國貝克曼。
1.2.2 免疫散射比濁法 用于檢測CRP,儀器為Beckman Coulter(貝克曼庫爾特)IMMAGE 800,試劑來源于美國Beckman Coulter,Inc.
使用IBM SPSS 20.0版軟件(IBM Corporation,Armonk,NY,USA),運用同質性方差檢驗正態(tài)性,以()的形式給出正態(tài)分布的定量數據,隨后進行ROC曲線分析。
感染組患者血清PCT和CRP均顯著高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。
本研究用ROC曲線得出PCT的臨界值為0.33ng/mL,CRP的臨界值為 8.775ng/mL;PCT的尤登指數為0.383,CRP的尤登指數為0.725;PCT診斷肺部細菌性感染特異度為90.0%,敏感度為48.3%;CRP診斷肺部細菌性感染的特異度為95.0%,敏感度為77.5%;PCT與CRP兩者聯用時診斷PBI的特異度為97.5%[PCT<0.5ng/mL和(或)CRP<10mg/L],敏感度為87.5%[PCT>0.5ng/mL和(或)CRP>10mg/L]。PCT與CRP對于肺部感染性疾病診斷準確度的ROC曲線下面積(AUC)分別為 0.713、0.872。見圖 1。
表1 兩組血清PCT、CRP濃度比較
圖1 ROC曲線
聯合診斷敏感度(87.5%)和特異度(97.5%)均較血清 PCT(48.3%,90.0%)和 CRP(77.5%,95.0%)單獨診斷高。見表2。
表2 PCT和CRP單獨與聯合診斷PBI的價值分析(%)
雖然細菌培養(yǎng)(BC)及藥敏試驗(DST)對PBI診斷靈敏度較高,但其耗費時間太長,不能提供早期參考與指導[3]。臨床醫(yī)護人員僅憑BC與DST不能盡早為患者選擇合適的抗生素,但又缺少靈敏度與特異度均高的指標或聯用指標檢測方案,因此使抗生素不合理使用的現象在臨床上日趨嚴重。
半衰期長的PCT(約24h),在臨床實驗室檢驗中,不易受時間的影響,其可以較早反映病情,因為PCT在炎癥后4h即升高,而CRP在8~10h才升高[4]。
作為所有組織對細胞因子、細菌或真菌產物作出反應產生的激素降鈣素的前體[5],PCT對肺部細菌感染性疾病有較好的特異性。其參考區(qū)間一般以0.5ng/mL為界值,<0.5ng/mL為正常參考值。正常人及輕度炎癥刺激或局部炎癥刺激一般<0.5ng/mL,復合性損傷、燒傷、SIRS等PCT介于0.5~2.0ng/mL,而ARDS等疾病PCT介于2~10ng/mL,嚴重的細菌感染和膿毒癥導致的多器官衰竭多>10ng/mL。因此PCT升高程度不同表明其所受細菌感染程度不同,對細菌性感染的診斷較有價值[6]。
監(jiān)測PCT還可以評估應用抗生素治療的效果[7]。PCT不同濃度與不同預后相關。PCT在正常范圍,提示預后良好;PCT輕度升高,預后不良;PCT顯著升高,預后較差。PCT水平可以指導抗生素治療方案,PCT正常范圍無需抗生素,PCT輕度升高小劑量應用抗生素,PCT顯著升高大量應用抗生素,但其診斷靈敏度較低[8]。
社區(qū)獲得性肺炎(CAP)患者PCT濃度高低與陽性率均高于健康對照人群,且大葉性肺炎患者PCT濃度高于小葉性肺炎患者[9]。因此PCT測定可用于社區(qū)獲得性肺炎的診療及鑒別診斷大葉性肺炎和小葉性肺炎[10]。但在局部感染中,不能通過血清PCT水平鑒別導致革蘭氏(Gram)菌感染病原體是陰性桿菌還是陽性球菌[11]。另外,其對病毒與真菌感染性疾病的診斷中不具備良好的特異度與靈敏度[12]。因此通過測定PCT水平繼而區(qū)別患有細菌源性感染還是病毒、真菌源性感染[13]。
有研究提示,細菌感染是肺泡中膈作為慢性炎癥的重要因素[14]。如慢性阻塞性肺疾?。–OPD)的典型病理變化是由于肺組織中存在巨噬細胞、中性粒細胞和T淋巴細胞,其激活和釋放許多接受治療者體內由炎癥細胞產生的細胞因子,如CRP[15]。細胞因子在接受治療者的氣道炎癥中起著很大影響作用。大多數COPD的急性加重與細菌感染有關,包括識別異物,激活補體系統,增強吞噬細胞的組織和吞噬功能,與血小板活化因子(RAF)結合等以減少炎癥。血清CRP水平在臨床檢測中是比較便宜和容易量化的,其用于各種研究來診斷、評估預后或對治療的效果[16]。
作為急性期反應蛋白的代表,當肺部受到細菌感染時CRP在血清中的濃度會升高十倍甚至百倍,革蘭陽性菌和寄生蟲通常會使CRP增加約100mg/L,因此對肺部細菌感染性疾病有較好的靈敏度[17]。其<5mg/L為正常,5~50mg/L輕度升高,50~100mg/L中度升高,>100mg/L為顯著升高。5mg/L是正常人血清濃度,輕度炎癥或局部感染10~50mg/L,重度炎癥>100mg/L。
一般來說,癌癥患者的CRP濃度高于健康對照組和患有某些良性疾病的參與者[18]。CRP與癌癥的關系有幾種可能的機制。首先,腫瘤的生長會引起組織炎癥,從而增加CRP水平[18-19]。其次,CRP可能是腫瘤抗原免疫應答的指標[20-22]。第三,有證據表明癌細胞可以增加炎癥蛋白的產生,所以癌癥患者CRP高。一些癌細胞表達CRP[23-25]。癌細胞株分泌IL6和IL8,進而誘導CRP的產生[26-27]。這些機制意味著增加的CRP是對腫瘤過程的反應,因此,CRP濃度可以為早期發(fā)現癌癥患者提供一個標志,而治療可能更有效[19]。與晚期非小細胞肺癌相關的CRP水平在統計學上顯著增高,同時腫瘤體積也增大,表明預后較差。但是,在CRP預處理水平較高的患者中,化療的反應較低,表明預后較差。
近年來,一些研究表明慢性炎癥可能是癌癥作用的一個病因[20]。盡管CRP的升高與包括非小細胞肺癌(NSCLC)等在內的腫瘤的本身性質無關,但是一些研究支持了慢性炎癥在致癌中的作用[21]。CRP在NSCLC中升高,其升高與腫瘤大小和腫瘤分期有關,而與非小細胞肺癌亞型無關,可能提示預后不良和預后不良[20]。
由于慢性氣道炎癥,致病菌表面有CRP的結合和黏附,集體免疫吞噬作用被激活,導致補體產生、免疫應答、致病菌死亡、CRP參與應激應答增加[21]。隨著炎癥消退,CRP也降低[21]。CRP有益于觀察接受治療者對治療的反應和術后的鑒別。持續(xù)升高的CRP表明炎癥沒有好轉與恢復,而通常是失敗的治療和暗示預后不良的證據,如惡性疾病、感染和心肌梗死。為了預防細菌性或自限性表皮細菌感染(SLEBI)患者濫用抗生素,快速定量(RQ)測定CRP可用于指導臨床用藥方向。術后8~10h CRP水平升高10倍,術后24h達到峰值[22]。
楊立順等[23]研究證實,PCT與CRP聯用的敏感度與特異度(97.0%,98.2%)較單獨PCT(敏感度為85.9%,特異度為94.0%)或CRP(敏感度為82%,特異度為70%)高,其PCT較CRP特異度高。
本研究結果顯示CRP較PCT對PBI更特異。當然本研究也可能存在一些局限,比如會受到樣本量大小的干擾以及單次測定(為了避免反復的凍融循環(huán),只對樣品進行了單次測定。雖然在測定前進行了檢驗儀器的質量控制,結果顯示正常,但是單次測定仍可能會對部分數據造成微小影響)。
聯合診斷敏感度(87.5%)和特異度(97.5%)均較血清PCT和CRP單獨診斷高。采用CRP>10mg/L和(或)PCT>0.5ng/mL聯合診斷肺部細菌感染患者,其敏感度為87.5%,特異性則達到97.5%。所以,CRP和PCT聯合應用對診斷PBI患者是有效的。
綜上所述,本研究證明PCT與CRP是PBI早期敏感度高、特異性強的診斷標志物,有利于病情的診斷與監(jiān)測。PCT和CRP的升降與炎癥和感染的嚴重程度密切相關,有助于監(jiān)測術后和產后感染(包括組織損傷、手術和器官移植);有益于觀察抗生素的療效,指導和監(jiān)測個性化治療,從而優(yōu)化急性傳染病的抗生素治療,避免抗生素濫用和耐藥性。所以,聯用PCT與CRP對提高鑒別診斷肺部細菌感染性疾病的水平有著重要意義。