血液學指標在兒童復雜性闌尾炎診斷中的應(yīng)用進展

馮偉，趙旭峰，崔華雷

1天津醫(yī)科大學研究生院，天津 300070；2天津市兒童醫(yī)院

兒童急性闌尾炎(AA)是指腹部器官闌尾發(fā)生的急性炎癥，占兒外科急性腹痛的20%～30%，發(fā)病高峰在10～19歲，終生發(fā)病風險為7%～9%[1]。依據(jù)術(shù)中所見及術(shù)后組織病理學檢查，可將AA分為復雜性闌尾炎(CA)和單純性闌尾炎(SA)[2,3]。臨床上依據(jù)患兒的癥狀、查體及相關(guān)檢驗，診斷AA不難，但精確診斷AA的類型仍存在相當難度。自McBurney首次對AA實施闌尾切除術(shù)以來，手術(shù)闌尾切除便成為AA的經(jīng)典和標準治療手段。但目前越來越多的研究認為，應(yīng)根據(jù)AA的類型選擇不同的治療方案，從而有利于維持腸道穩(wěn)態(tài)及免疫系統(tǒng)發(fā)育[4～6]。雖然近年提出腹部影像學檢查對CA有一定判斷價值，但其存在主觀性強、費用高、操作不便及射線危害等不足。血液學指標是入院時的常規(guī)檢驗指標，臨床上具有更好的普適性和簡便性。現(xiàn)就血液學指標在兒童CA診斷中的應(yīng)用研究進展作一綜述。

1 血常規(guī)參數(shù)

1.1 白細胞計數(shù)(LC) 白細胞是人體血液中能夠吞噬異物并產(chǎn)生抗體的細胞，白細胞升高往往提示機體因細菌性感染而導致各身體器官和組織的急性或慢性的感染、炎癥、組織損傷等情況，而且細菌性感染程度往往與LC升高成正相關(guān)。舒發(fā)等[7]對493例兒童AA進行研究發(fā)現(xiàn)，闌尾標本細菌檢出陽性率為60.04%，且化膿(44.5%)及壞疽性(76.87%)闌尾炎的細菌檢出率明顯高于SA(4%)。所以，LC可通過判斷AA患兒細菌感染情況及闌尾損傷程度而預測CA。目前，對于LC作為有效指標來判斷兒童CA的相關(guān)研究頗多，但其最佳截斷值及診斷價值參差不齊(靈敏度70%～80%，特異度60%～68%)[8]。目前多項研究顯示，雖然LC對CA的綜合診斷效能并非最佳，但白細胞增多是其獨立危險因素。此外，Zani等[9]發(fā)現(xiàn)，雖然CA患兒整體(≤17歲)的LC明顯高于SA，當分年齡階段進行比較時，5歲以下CA患兒的LC與SA無統(tǒng)計學意義。所以，LC對兒童CA的判斷價值是否應(yīng)根據(jù)地區(qū)、年齡段等差異化衡量仍需不斷研究。

1.2 中性粒細胞(NC) 中性粒細胞是宿主防御微生物的效應(yīng)器階段的主要參與者。正常情況下，中性粒細胞處于未激活狀態(tài)，在外周血循環(huán)中進行隨意沒有方向性的緩慢移動；當機體發(fā)生炎癥反應(yīng)時，將激活中性粒細胞使其快速從中性粒細胞存儲池中釋放，同時促使骨髓中中性粒細胞的形成，外周循環(huán)中被激活的中性粒細胞將向炎癥損傷部位進行趨向性移動[10]。中性粒細胞的激活可通過不同因素誘發(fā)，其中病原體所釋放的病原體相關(guān)分子模式(PAMPs)和組織損傷所釋放的損傷相關(guān)分子模式(DAMPs)是激活中性粒細胞的主要因素。在AA中，由于闌尾感染使細菌中類脂及抗生物肽通過模式識別受體誘發(fā)中性粒細胞的激活和趨化；然后組織炎癥損傷使受損細胞釋放線粒體DNA及線粒體碎片，這些線粒體相關(guān)DAMPs可直接誘發(fā)內(nèi)源性免疫反應(yīng)而激活中性粒細胞[11]。研究[12]發(fā)現(xiàn)，NC在診斷AA時的曲線下面積(AUC)為0.85，當NC>11.3×109/L時，其靈敏度和特異度分別為81.3%、79.0%，而對CA的診斷價值較低(AUC=0.65)，其靈敏度和特異度分別為81.3%、44.0%。國外對1 011例AA患兒研究發(fā)現(xiàn)，NC在CA和SA中的差異無統(tǒng)計學意義，其不能作為有效的預測指標[9]。所以，NC判斷CA的價值需大樣本、多中心及前瞻性研究進行驗證。血清Delta中性粒細胞指數(shù)(DNI)指未成熟粒細胞在循環(huán)中的比例，已有研究[13]證實在感染性疾病(如膿毒血癥)中會明顯升高。研究[14]發(fā)現(xiàn)，雖然血清DNI在CA中明顯高于SA患兒，但沒有足夠證據(jù)支持血清DNI有助于CA的診斷。

1.3 中性粒細胞與淋巴細胞比值(NLR) 1983年Bass等首次提出NLR可作為炎癥標志物;研究表明，NLR與重癥患者的全身炎癥和應(yīng)激反應(yīng)有關(guān)，病情越重，中性粒細胞增多越明顯且淋巴細胞減少越顯著[15]。此外，NLR對心血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾病及自身免疫性疾病等的病情判斷、診治指導具有重要價值，其可作為一種廉價、簡便的新型炎性標記物[16,17]。在研究[18]對1 067例成人闌尾炎患者的回顧性研究中發(fā)現(xiàn)，當NLR>4.68時，對AA的靈敏度和特異度分別為65.3%和54.7%；在AA亞組分析中，NLR>5.74時，對CA的靈敏度和特異度分別為70.8%和48.5%。余強等[19]利用NLR判斷兒童CA，當NLR取11.74時，預測CA的靈敏度和特異度分別為47.8%、84.7%，NLR>11.74與NLR<11.74 的患兒相比，其確診為CA的相對危險度為 3.121。由上可知，雖然NLR對CA有一定判定價值，但不管對成人還是兒童，其特異度和敏感度都較低。

2 C反應(yīng)蛋白(CRP)

CRP是炎癥反應(yīng)時肝細胞合成的非特異性急性期蛋白。當機體發(fā)生感染時，炎癥因子(前列腺素E、IL-6及IL-1β等)誘導CRP表達，導致其在血液中的表達水平迅速上升，且機體炎性反應(yīng)越激烈，其表達水平越高[20]。CRP可通過提升吞噬細胞的吞噬功能及激活補體進而在炎癥反應(yīng)時發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，目前被廣泛應(yīng)用于臨床炎癥性疾病的診斷及評估。CRP的合成在急性炎癥或組織損傷后的4～6小時內(nèi)開始增加，不受常用的抗炎或免疫抑制劑的直接影響且在人體內(nèi)變異相對較低[21]。因此，血清CRP水平的變化可作為預示感染和觀察療效的客觀、可靠且敏感的指標。Monsalve等[22]發(fā)現(xiàn)，CA患兒CRP顯著高于SA者，其診斷CA的AUC為0.81，當CRP>361.9 nmol/L時，靈敏度和特異度均為74%。Gorter等[4]認為，雖然術(shù)前CRP不足以在診斷AA，可CRP可更準確判斷AA的炎癥程度，較其他常見炎癥指標(白細胞、中性粒細胞等)診斷CA的效能更高。但Zani等[9]發(fā)現(xiàn)，雖然CA患兒CRP明顯高于SA者，但5歲以下CA患兒的CRP與SA無統(tǒng)計學意義。這可能由于小年齡AA患兒機體免疫應(yīng)答、肝細胞合成能力尚未成熟，導致此年齡段患兒CA和SA的CRP量的生成差異性較小所致。在今后研究中，利用CRP對AA患兒分年齡段判斷CA或?qū)⒏袃r值，CRP也是最有潛力成為診斷CA的最佳預測指標之一。

3 降鈣素原(PCT)

1993年由Assicot等首先報道PCT血漿水平在敗血癥及細菌感染患者中顯著增加。PCT是降鈣素的前體，通常由甲狀腺的C細胞和肺部的K細胞分泌，但在內(nèi)毒素或炎性因子的刺激下，全身大多數(shù)實質(zhì)組織也可迅速產(chǎn)生[23]。與CRP不同，在無菌炎癥或病毒感染的患者血漿中PCT水平不會增加。此特征使其成為判斷細菌感染性疾病及其嚴重程度的生物標志物，如肺炎、胰腺炎及AA等。但研究[24]發(fā)現(xiàn)，PCT診斷CA患兒的AUC為0.360，當PCT取0.53 ng/L時，其靈敏度及特異度分別為58.6%、46.7%，診斷準確性為53%。此研究結(jié)果提示PCT對CA的診斷價值不高，這可能抽樣誤差及樣本量不足有關(guān)。一項meta分析顯示，在504例AA和368例健康對照中，PCT診斷AA患兒的AUC為0.955，靈敏度及特異度分別為62%、86%，診斷優(yōu)勢比為21.4；在187例CA和185例SA中，PCT在診斷CA的AUC為0.956，綜合敏感性和特異性分別為89%、90%，診斷優(yōu)勢比為76.73[25]。說明PCT不管是對AA還是CA患兒，均有較高的診斷價值。

4 血凝指標

4.1 D-二聚體 D-二聚體由兩個共價結(jié)合的纖維蛋白D結(jié)構(gòu)域組成，是纖溶酶裂解纖維蛋白時產(chǎn)生的小分子片段。生理情況下，凝血及抗凝系統(tǒng)處于動態(tài)平衡，機體纖溶反應(yīng)主要生成少量D-二聚體并經(jīng)肝腎代謝而及時清除，不會在血液內(nèi)造成蓄積；而在血栓形成或溶解相關(guān)疾病下血液D -二聚體常會升高。目前認為，D-二聚體血漿水平在血栓事件或炎癥反應(yīng)(纖維蛋白形成和纖溶活動是常見的)的情況下可非特異性升高，如創(chuàng)傷、感染、缺血、彌漫性血管內(nèi)凝血障礙、動脈或靜脈血栓栓塞等[26]。所以，闌尾腔梗阻、隨后的缺血以及闌尾炎癥反應(yīng)可能會增加血液中D-二聚體濃度，其可作為判斷AA及壞疽性闌尾炎的參考指標。Bu等[27]對327例兒童AA研究發(fā)現(xiàn)，血液中D-二聚體及CRP濃度與闌尾炎嚴重程度正相關(guān)，CRP(AUC=0.841)判斷CA時靈敏度最高(80.7%)，陰性預測值最高(60.0%)；而D-二聚體(AUC=0.793)特異度最高(90.0%)，陽性預測值最高(PPV)(94.9%)，CRP與D-二聚體聯(lián)合判斷CA的敏感度和特異度分別為87.5%、94.6%。說明D-二聚體對兒童CA有較高特異度，臨床上可采用此指標對其進行初步判斷。

4.2 纖維蛋白原(FB) 研究表明，纖維蛋白(原)和控制其沉積及清除的蛋白酶(凝血酶和纖溶酶)在驅(qū)動急性和修復性炎癥通路中起重要作用，纖維蛋白(原)沉積是炎癥損傷的普遍特征。FB介導的炎癥事件可決定組織損傷的嚴重程度，并參與修復損傷組織以恢復正常的器官功能。FB在急性炎癥反應(yīng)時引起組織損傷的過程可分為兩個階段:①以FB的凝血酶裂解為主，并伴有急性炎癥反應(yīng)，以控制組織損傷，阻止血液流失并預防微生物感染；②主要是纖維蛋白和其他基質(zhì)蛋白的纖溶酶溶解，并與修復性炎癥細胞結(jié)合，從而修復受損組織[28]。雖然凝血酶具有許多下游蛋白靶點可影響炎癥過程，但FB是所有凝血系統(tǒng)蛋白中對炎癥反應(yīng)貢獻最大的下游靶點。炎癥刺激下會導致肝臟表達FB顯著增加，從而激活炎癥細胞趨化及提高抗炎效能[29]。Zhao等[30]對455例AA患者研究發(fā)現(xiàn)，闌尾穿孔患者的FB水平顯著高于非穿孔組，對穿孔闌尾炎的AUC為0.840，當FB> 400 mg/dL時，其靈敏度和特異度分別為83%、70%，陽性預測值和陰性預測值分別為73%、80%。但此研究納入研究對象包括成人和兒童，有一定的人群偏倚。研究[12]對5～15歲AA患兒的研究發(fā)現(xiàn)，雖然FB對AA的診斷效能較差(AUC=0.63)，但對CA的診斷準確性較高(AUC=0.86)，當FB>520 mg/mL時，其靈敏度和特異度分別為84.4%、72.0%。所以，臨床上除了應(yīng)用FB判斷患兒血凝情況，還對CA有較高的判斷價值。

5 基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)和基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制劑(TIMPs)

MMPs是一類與組織穩(wěn)態(tài)、宿主防御和組織修復等相關(guān)的蛋白水解酶。目前，在人體中已發(fā)現(xiàn)23種MMPs(MMP1-23)。研究表明，MMPs調(diào)節(jié)炎癥的以下方面：①可調(diào)節(jié)物理屏障的完整性和白細胞從脈管系統(tǒng)向組織的遷移，使炎癥細胞的募集和流入炎癥部位；②還調(diào)節(jié)炎癥介質(zhì)的可用性和活性；③在組織中產(chǎn)生趨化因子梯度，將炎癥細胞引入損傷或炎癥部位，并可調(diào)節(jié)炎癥細胞的存活[31]。在生理狀態(tài)下，MMPs的表達和活性受到嚴格的控制而處于平衡狀態(tài)；而在病理狀態(tài)下，MMPs常為過度表達及活化。已有眾多研究表明，MMPs在具有局部組織破壞的炎性疾病發(fā)病機制中發(fā)揮重要作用(如類風濕關(guān)節(jié)炎、骨關(guān)節(jié)炎和慢性皮膚潰瘍等)，其可作為判斷其嚴重程度的指標。機體中TIMPs為MMPs的特異性抑制劑，目前發(fā)現(xiàn)TIMP家族有4個成員，分別是TIMP-1、TIMP-2、TIMP-3及TIMP-4，主要以非共價鍵與MMPs形成MMP-TIMP復合體從而抑制其活性。當體內(nèi)MMPs升高時，TIMPs也將反應(yīng)性增高。研究[8]發(fā)現(xiàn)，MMPs中以MMP-8在判斷CA患兒的AUC最大(0.68)，TIMPs中以TIMP2最大(0.61)，MMP-9、TIMP-4、MMP-12、MMP-10及MMP-13的AUC依次降低(接近0.60)。該研究取LC并結(jié)合MMP-8、9、12、TIMP2和TIMP 4形成決策樹，其診斷CA的AUC為0.860，靈敏度和特異度分別為96%、66%。所以，MMPs和TIMPs具有作為判斷生物標志物的潛力以估計CA的概率，其中以MMP-8、MMP-9、MMP-12、TIMP-2和TIMP-4最為可靠。此外，利用MMPs和TIMPs結(jié)合LC可有效提高CA的綜合診斷價值。

6 血清鈉

低鈉血癥(血清鈉水平低于135 mEq/L)是臨床醫(yī)學中最常見的電解質(zhì)紊亂，其直接病因多為抗利尿激素(ADH)分泌不當。研究發(fā)現(xiàn)，低鈉血癥在炎癥疾病(如肺炎、腦膜炎及急性呼吸窘迫綜合征等)的發(fā)生、發(fā)展中起著重要作用，其可作為反映炎癥疾病程度的間接指標[32]。當機體發(fā)生炎癥反應(yīng)時促炎因子(IL-1β及IL-6)大量產(chǎn)生，其可能通過影響ADH的分泌從而導致低鈉血癥。Landgraf等[33]通過動物實驗發(fā)現(xiàn)，IL-1β可刺激小鼠下丘腦的視上核和室旁核釋放ADH，從而導致血鈉降低。研究表明，IL-6基因缺陷小鼠的室旁核中ADH、催產(chǎn)素和促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素的表達明顯降低，并且IL-6受體的表達與以上三種激素在視上核和室旁核中共定位[32]。Ghorbel等[34]發(fā)現(xiàn)，炎癥期間血漿IL-6水平明顯升高，IL-6可能會穿過血腦屏障刺激IL-6受體表達或直接刺激中樞神經(jīng)元，從而使抗ADH水平增高。此外，Palin等[35]報道對大鼠注射脂多糖(LPS)可升高其ADH水平并增加分泌ADH的神經(jīng)元活性。低鈉血癥患者血清鈉水平與NC、CRP和NT-BNP的百分比呈負相關(guān)，并且在炎性疾病中血清IL-6和IL-1β水平升高導致血鈉降低[36]。由于低鈉血癥與兒童炎癥程度顯著相關(guān)，其可作為兒科炎癥疾病的診斷標志物。研究[37]發(fā)現(xiàn)，CA患兒的血清鈉水平低于SA，并且低鈉血癥是CA的獨立預測因子(OR=3.1，95%CI為2.0～4.9)，其OR值高于LC升高(WBC>12×103/mL)。這說明低鈉血癥是一種可預測兒童CA的新指標，并且低鈉血癥比LC更有助于診斷CA。

7 D-乳酸

胃腸道的定植菌群(如大腸桿菌、乳酸菌和類桿菌等)可產(chǎn)生D-乳酸，通常腸道僅吸收少量D-乳酸(血液濃度<1 mg/dL)。在闌尾炎發(fā)病過程中，闌尾的局部缺血首先引起粘膜損傷，然后引起細菌增殖，代謝產(chǎn)物D-乳酸進入循環(huán)使血清水平升高。由于機體沒有代謝D-乳酸所需的酶系統(tǒng)，因此它在疾病過程中不經(jīng)過肝臟處理而進入外周循環(huán)。當闌尾炎出現(xiàn)嚴重細菌感染或腸穿孔時，腹腔內(nèi)細菌增殖導致大量D-乳酸通過發(fā)炎的腹膜或直接進入血液循環(huán)。Murray等發(fā)現(xiàn),血液D-乳酸水平在絞窄性腸梗阻期間明顯高于單純腸梗阻，而其原因就是腸黏膜損傷后細菌過度生長所產(chǎn)生的過量D-乳酸的吸收。有研究發(fā)現(xiàn)，闌尾炎患者血D-乳酸水平在各種類型闌尾炎中明顯高于健康人。Mehmet等[38]對3～15歲AA患兒研究發(fā)現(xiàn)，穿孔性闌尾炎血液D-乳酸水平明顯高于非穿孔者，當D-乳酸>2.5 mg/dL時，診斷穿孔性闌尾炎的敏感性為96%，特異性為87%，陽性預測值為87%，陰性預測值為96%和診斷價值為91%。說明D-乳酸對穿孔性闌尾炎有較好的診斷價值，可為臨床診療提供重要參考。

8 鐵調(diào)素

鐵調(diào)素(也稱肝表達的抗微生物蛋白1)是由25個氨基酸組成的多肽，主要在肝臟中合成，于2000年由Park等首次描述。鐵調(diào)素在體內(nèi)是腸道鐵吸收和巨噬細胞鐵釋放的主要調(diào)節(jié)劑，其關(guān)鍵功能就是降低細胞外鐵水平，從而減少入侵微生物的鐵利用量。研究[40]發(fā)現(xiàn)，在患有膿毒癥和炎癥性腸病等炎性疾病的兒童中，血清中的鐵調(diào)素明顯升高。因此，鐵調(diào)素可被歸類為急性期蛋白和先天免疫系統(tǒng)的組成部分。Kaiser等發(fā)現(xiàn)，兒童CA中鐵調(diào)素水平明顯高于單純組，其診斷CA的AUC為0.802，較CRP的診斷效能更高。但此研究僅納入39例患兒，樣本量不足，且鐵調(diào)素健康兒童中的正常參考值尚未知，所以其判定價值需在今后研究中進一步驗證。

9 Toll樣受體-4

機體的先天免疫系統(tǒng)(IIS)識別外界微生物的本質(zhì)是識別其在代謝過程中產(chǎn)生的PAMPs。模式識別受體在先天免疫過程中能夠識別PAMPs并誘導促炎因子(例如TNF-α和IL-1β)的表達，從而激活機體的抗微生物防御機制。而Toll樣受體(TLRs)是體內(nèi)關(guān)鍵的模式識別受體，IIS通過TLRs識別各種微生物的PAMPs來控制炎癥和免疫反應(yīng)。TLR-4是人類首次報道的TLR，其在多種免疫細胞中表達(如單核細胞、巨噬細胞和樹突狀細胞等)，由病毒、細菌及真菌等產(chǎn)生的許多PAMPs都能被TLR識別。LPS是革蘭陰性菌外膜中不可或缺的結(jié)構(gòu)成分，作為最強大的微生物炎癥指標，也是TLR-4主要的激動劑。LPS與TLR 4的相互作用可誘導促炎因子的合成，通過相關(guān)致炎機制最終導致炎性級聯(lián)放大效應(yīng)。所以，血液TLR-4水平反應(yīng)機體的感染情況，尤其是腹腔感染(以革蘭陰性菌感染為主)。研究發(fā)現(xiàn)，腹腔感染的膿毒癥患者外周血單個核細胞TLR-4表達較健康人明顯升高。游志恒等[24]研究發(fā)現(xiàn)，TLR-4對兒童CA的AUC為0.929，當其截斷值取16.185 ng/mL時，敏感度及特異度分別為93.4%和88.1%，診斷準確性為81.5%。這說明TLR-4對兒童CA具有較好的的診斷價值，但此研究樣本量較少，需要大樣本研究進一步驗證。

綜上所述，血液學指標在臨床上較影像學檢查具有更好的普適性、簡便性和客觀性。但各指標對CA患兒的判斷價值不同，且不同研究或同一研究不同年齡段對同一指標的評價存在一定差異，所以仍需大樣本、多中心數(shù)據(jù)和分年齡段研究來綜合評估其靈敏度和特異度，證實其臨床應(yīng)用價值。