關(guān)于肝素結(jié)合蛋白在臨床感染性疾病中的早期診斷研究進(jìn)展

張澤彬

（浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院檢驗(yàn)科 浙江 杭州 310000）

1984 年SHAFER 等[1]首次分離鑒定出肝素結(jié)合蛋白（heparin-binding protein, HBP），HBP 因其抗菌性能而開始備受關(guān)注，后來(lái)人們研究感染性疾病時(shí)發(fā)現(xiàn)HBP 在感染和炎癥中起著多功能介質(zhì)的作用。在臨床感染性疾病中，每年膿毒血癥患者有1900 多萬(wàn)患者，其中約600萬(wàn)患者死亡，病死率超過1/4,而且約有300 萬(wàn)幸存的患者中有認(rèn)知障礙[2]。同時(shí)在《中國(guó)膿毒癥早期預(yù)防與阻斷急診專家共識(shí)》也指出[3]，HBP 其診斷膿毒癥的準(zhǔn)確率大于其他細(xì)胞因子。本文回顧性介紹HBP 的特征以及HBP 的最新研究進(jìn)展，為臨床感染性疾病預(yù)測(cè)和早期診斷提供新的思路。

1.肝素結(jié)合蛋白的特性

1.1 肝素結(jié)合蛋白的結(jié)構(gòu)特性

HBP 擁有221 或222 氨基酸殘基，它的相對(duì)分子質(zhì)量為37×103,它是一種存在于中性粒細(xì)胞的分泌顆粒和嗜天青顆粒中的具有多種功能的炎癥蛋白，又被稱做是天青殺素或陽(yáng)離子抗微生物蛋白37（CAP37），是絲氨酸蛋白酶多形核中性粒細(xì)胞（polymorphonuclear, PMN）家族成員。這個(gè)蛋白質(zhì)與人類彈性蛋白酶有47%的直接序列相似性，兩個(gè)蛋白質(zhì)都有8 個(gè)嚴(yán)格保守的半胱氨酸殘基組成了二硫鍵[4]。然而，由于催化三聯(lián)體的兩個(gè)殘基突變，HBP 通常被認(rèn)為缺乏絲氨酸蛋白酶活性。它是多種細(xì)胞的有效化學(xué)引誘劑，尤其是單核細(xì)胞，也是血管滲漏和水腫形成的有力誘導(dǎo)劑。HBP 也是在PMN 外滲后分泌的，在那里它與其他類型細(xì)胞相互作用，這些特征使得HBP 成為早期發(fā)現(xiàn)感染性疾病的診斷指標(biāo)。

1.2 肝素結(jié)合蛋白的功能特性

在健康人群血液中檢測(cè)肝素結(jié)合蛋白的含量小于10 ng/mL，當(dāng)感染發(fā)生時(shí)，侵入血管的HBP 水平升高。HBP的作用特性主要有：（1）調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細(xì)胞功能方面，影響血管通透能力和炎癥應(yīng)激反應(yīng)，這種分子反應(yīng)提供了一種新的策略，以防止內(nèi)皮細(xì)胞屏障功能障礙所造成的白細(xì)胞數(shù)目活化錯(cuò)誤定向的結(jié)果。（2）從多形核中性細(xì)胞釋放出來(lái)的HBP 能夠趨化并激活單核/巨噬細(xì)胞，并釋放腫瘤壞死因子-α 和γ-干擾素，Harini Raghu等[5]研究發(fā)現(xiàn)HBP 最后激活單核細(xì)胞上的CC-基序-趨化因子受體2 號(hào)（CCR2），更加證實(shí)了肝素結(jié)合蛋白與單核細(xì)胞以及巨噬細(xì)胞之間的緊密關(guān)系。（3）它通過線粒體途徑參與細(xì)胞凋亡的平衡調(diào)節(jié)，Maria Olofsson等[6]研究發(fā)現(xiàn)從肝素結(jié)合蛋白處理的內(nèi)皮細(xì)胞中分離出的線粒體的蛋白質(zhì)印跡結(jié)果證明了這一點(diǎn)。

1.3 肝素結(jié)合蛋白和其他炎癥指標(biāo)的比較

在臨床感染性疾病中，隨著一些生化檢測(cè)指標(biāo)不斷應(yīng)用于臨床，臨床醫(yī)生對(duì)于感染性疾病的早期診斷，也有了更多新的認(rèn)識(shí)。目前常用的生化檢測(cè)指標(biāo)有白細(xì)胞（white blood cell, WBC）、C 反應(yīng)蛋白（C-reactive protein, CRP）、降鈣素原（procalcitonin, PCT）、白介素6（IL-6），以及現(xiàn)在新發(fā)展的生物標(biāo)記物HBP。（1）WBC 常常用于細(xì)菌感染和病毒感染的區(qū)別，但在嚴(yán)重感染時(shí)，WBC 常常是下降的，又很難區(qū)分兩者。（2）CRP 升高比較滯后，一般要感染兩小時(shí)之后才逐漸升高，24 ～48 h 才達(dá)到高峰，一般情況下把CRP 看做是細(xì)菌感染的指標(biāo)，區(qū)別于病毒感染，對(duì)感染發(fā)生的特異性并不強(qiáng)，很多非感染性疾病也會(huì)升高，比如腫瘤、心腦血管疾病、風(fēng)濕病、結(jié)締組織病等。（3）PCT 一般情況下與細(xì)菌感染成正相關(guān)，當(dāng)PCT為0.1～0.25 ng/mL時(shí)，提示細(xì)菌感染的可能性不大，PCT 為0.25 ～0.5 ng/mL 時(shí)，可能存在需要治療的細(xì)菌感染，而PCT ＞0.5 ng/mL 時(shí)，很可能存在需要治療的細(xì)菌感染。有學(xué)者建議將PCT 為0.5 ng/mL 是膿毒癥的診斷界值，PCT 在感染2 ～4 h 后迅速上升，12 ～48 h 達(dá)到峰值[7]。但是如果遇到局部感染或者慢性炎癥不會(huì)導(dǎo)致其升高，因此PCT 不適用于局部感染的診斷。（4）IL-6 水平在細(xì)菌感染時(shí)明顯升高，且與HBP、CRP 等水平呈正相關(guān)，可作為感染評(píng)估和檢測(cè)的常用指標(biāo)，且其濃度與患者疾病的嚴(yán)重程度一致[8-9]。但是在膿毒血癥患者中HBP 的血漿濃度在WBC、CRP、IL-6 等指標(biāo)正?；蜉p度升高時(shí)即明顯升高，且其診斷膿毒癥的準(zhǔn)確率大于其他細(xì)胞因子。因此隨著研究的深入和發(fā)展，HBP 將會(huì)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用于臨床勢(shì)在必行，將為臨床感染性疾病早期診斷提供更多有用的價(jià)值。

2.肝素結(jié)合蛋白在臨床感染性疾病中的早期診斷價(jià)值

2.1 肝素結(jié)合蛋白在新生兒感染中的早期診斷價(jià)值

近幾年來(lái)，新生兒感染性疾病相關(guān)的最有效的預(yù)防措施得到增強(qiáng)，發(fā)病率不斷下降，但仍是新生兒疾病的常見病因和主要死因。研究總結(jié)表明，由細(xì)菌和病毒感染引起新生兒死亡約占新生兒期死亡的五分之一[10]。新生兒的免疫功能大腦發(fā)育不成熟，對(duì)外界刺激反應(yīng)異常低，新生兒感染后臨床初期癥狀不明顯，感染性休克可能會(huì)在數(shù)小時(shí)內(nèi)出現(xiàn)，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致器官實(shí)質(zhì)功能損害、衰竭，甚至死亡。李仁華等[11]通過收集該院收治的新生兒感染患兒80 例作為研究，比較患兒的HBP、PCT、CRP、WBC、中性粒細(xì)胞淋巴細(xì)胞比值（neutrophil to lymphocyte ratio, NLR）水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在研究組患兒的HBP 的藥時(shí)曲線下面積（area under curve, AUC）為0.884，靈敏度為0.85，特異性為0.81，顯著高于PCT、CRP、WBC、NLR 水平，提示HBP 是該研究中診斷新生兒感染情況的最佳指標(biāo)。因此綜上所述，肝素結(jié)合蛋白可以作為早期研究、早期發(fā)現(xiàn)和早期控制新生兒再感染的一個(gè)重要的不可缺少的指標(biāo)。

2.2 肝素結(jié)合蛋白在成人斯蒂爾病中的早期診斷價(jià)值

成人斯蒂爾病（adult onset Still’s disease, AOSD）是一種罕見的全身性自身免疫性炎癥性疾病。其典型特征是高熱、關(guān)節(jié)炎或關(guān)節(jié)痛、皮疹、白細(xì)胞總數(shù)和中性粒細(xì)胞增多以及血小板增多，血清鐵蛋白升高。其他常見的癥狀與體征包括咽痛、肝、脾和淋巴結(jié)腫大。臨床一般通過檢查血沉、血常規(guī)、鐵蛋白和C 反應(yīng)蛋白等項(xiàng)目進(jìn)行判斷，但是目前來(lái)看，臨床上還沒明確的診斷AOSD的標(biāo)準(zhǔn)。在臨床治療中，特別是膿毒血癥的發(fā)生，容易混淆AOSD 的診斷，兩者常難以區(qū)分。Rui Tian 等[12]通過對(duì)肝素結(jié)合蛋白在對(duì)AOSD 和膿毒血癥患者的檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)，計(jì)算了受試者工作特征（ROC）曲線下的面積，以評(píng)估HBP 是否可用于區(qū)分活動(dòng)性和非活動(dòng)性AOSD，結(jié)果是0.811，靈敏度為0.650，特異性為0.811，HBP 臨界值為35.59 ng/mL。HBP 在作為區(qū)分AOSD 與膿毒血癥患者的生物標(biāo)志物的ROC 曲線下面積為0.653，靈敏度為0.759，特異性為0.552，HBP 臨界值為65.1 ng/mL。因此血清HBP 可能是一個(gè)有用的診斷生物標(biāo)志物，可用于早期評(píng)估AOSD 患者的疾病活動(dòng)，并能區(qū)分AOSD 與膿毒血癥患者。

2.3 肝素結(jié)合蛋白在創(chuàng)傷性患者中的早期診斷價(jià)值

膿毒血癥是創(chuàng)傷后患病率和病死率的主要因素。創(chuàng)傷后膿毒血癥常常發(fā)生在創(chuàng)傷后幾天到幾周，病死率極高。對(duì)這些患者的早期診斷有極大的需求，預(yù)測(cè)這些重大創(chuàng)傷后并發(fā)癥的生物標(biāo)記物將成為ICU 臨床醫(yī)生的一個(gè)非常有價(jià)值的常用工具。然而，創(chuàng)傷后膿毒血癥的確定診斷是很復(fù)雜的，也是創(chuàng)傷性疾病本身發(fā)生的炎癥可能掩蓋了臨床上述情況，使得常用的生物標(biāo)志物都不太可靠。創(chuàng)傷后炎癥反應(yīng)的發(fā)生，很大程度上的與炎癥因子風(fēng)暴密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)傷性患者的基因序列與膿毒血癥患者的基因組高度保持相似，這說明生物檢測(cè)標(biāo)記物在膿毒血癥和創(chuàng)傷性患者中有共同的主要路徑。Halldorsdottir H D 等[13]通過研究血漿中的肝素結(jié)合蛋白水平，來(lái)評(píng)估是否能作為創(chuàng)傷患者重大創(chuàng)傷后膿毒血癥的預(yù)測(cè)指標(biāo)。在這項(xiàng)研究中，97 名創(chuàng)傷患者在重癥監(jiān)護(hù)的第一周進(jìn)行了研究。每天收集與損傷相關(guān)的數(shù)據(jù)，并記錄臨床參數(shù)數(shù)據(jù)。分別于創(chuàng)傷性患者傷后第1、3、5 d 采集血漿樣本，評(píng)價(jià)其與損傷相關(guān)參數(shù)及膿毒血癥的關(guān)系。其中損傷嚴(yán)重程度中位數(shù)為33 分，三分之一的創(chuàng)傷患者接受了大量輸血，四分之一的患者出現(xiàn)休克，最終30 d 病死率為8%。嚴(yán)重創(chuàng)傷患者肝素結(jié)合蛋白血漿濃度比較明顯升高，與休克、大量輸血和器官衰竭有關(guān)膿毒血癥患者只在第5 天出現(xiàn)高濃度水平。因此在創(chuàng)傷性患者中，HBP水平與損傷的嚴(yán)重程度和器官功能障礙有關(guān)。膿毒血癥與肝素結(jié)合蛋白的相關(guān)性較弱，僅在第1 周觀察期的后期。而且HBP 的生物診斷指標(biāo)顯示，損傷后早期膿毒癥休克分化明顯較差，這說明了創(chuàng)傷后階段的炎癥因會(huì)削弱HBP 膿毒血癥的預(yù)測(cè)能力。因此可以看出，對(duì)創(chuàng)傷后的炎癥反應(yīng)可能掩蓋了肝素結(jié)合蛋白作為創(chuàng)傷性疾病早期發(fā)生膿毒血癥的生物標(biāo)志物的檢測(cè)能力。

3.總結(jié)

綜上所述，肝素結(jié)合蛋白是中性粒細(xì)胞中釋放的一種炎癥因子，不僅僅是評(píng)估膿毒血癥患者的有效生物監(jiān)測(cè)指標(biāo)，也是在臨床感染性疾病中應(yīng)用非常廣泛。肝素結(jié)合蛋白與感染性疾病所發(fā)生的膿毒血癥也密切相關(guān)，而且與膿毒血癥所伴隨的感染性疾病更加緊密相連，兩者相互影響。與傳統(tǒng)的感染性指標(biāo)相比，肝素結(jié)合蛋白具有更高的特異性、靈敏度等優(yōu)勢(shì)。隨著醫(yī)學(xué)研究的快速發(fā)展，相信肝素結(jié)合蛋白未來(lái)會(huì)在感染性疾病有更深入的研究?jī)r(jià)值，將為臨床提供更多有效的早期診斷、療效監(jiān)測(cè)和預(yù)后評(píng)估。