關(guān)節(jié)液AD?1、CRP 及sTREM?1 在全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后假體周圍感染中的診斷價(jià)值

鄧懷利 雷碧濤 張穎

隨著外科手術(shù)和假體技術(shù)的顯著發(fā)展，全關(guān)節(jié)置換術(shù)（Total hip arthroplasty，THA）在過(guò)去近十年的臨床應(yīng)用數(shù)量逐年遞增，并且預(yù)計(jì)未來(lái)還會(huì)進(jìn)一步增加［1］。而假體周圍關(guān)節(jié)感染（periprosthetic joint in?fection，PJI）仍然是THA 的主要并發(fā)癥之一，對(duì)THA患者術(shù)后恢復(fù)造成巨大干擾，可導(dǎo)致肢體喪失甚至死亡。據(jù)報(bào)道［2?3］，THA 術(shù)后的PJI 發(fā)生率為0.7%～2.4%，占初次THA 失敗的15%，占THA 術(shù)后翻修失敗的25%。既往研究表明［4］，PJI 的診斷和治療非常復(fù)雜以及具有挑戰(zhàn)性，且常常延誤。多種血清學(xué)標(biāo)志物應(yīng)用于PJI 的診斷，但普遍缺乏特異性，無(wú)法形成統(tǒng)一的金標(biāo)準(zhǔn)。臨床研究認(rèn)為［5］，與血清生物標(biāo)記物和其他現(xiàn)有檢測(cè)方法相比，對(duì)感染關(guān)節(jié)滑液中生物標(biāo)志物進(jìn)行直接檢測(cè)可能對(duì)PJI 的診斷更為可靠和準(zhǔn)確。因此，本研究通過(guò)對(duì)比是否發(fā)生PJI的兩組的關(guān)節(jié)液α 防御素?1（α?defensin?1，AD?1）、C?反應(yīng)蛋白（C?reactive protein，CRP）及可溶性細(xì)胞間黏附分子?1（soluble intercellular adhesion molecule?1，sICAM?1）的表達(dá)差異，探討其在THA患者術(shù)后PJI診斷中的臨床應(yīng)用價(jià)值?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選取2016 年8 月至2022 年5 月期間于富順縣中醫(yī)醫(yī)院就診的初次接受THA 患者122 例為研究對(duì)象。其中男65 例，女57 例，平均年齡（67.25±4.81）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：出現(xiàn)疑似PJI 的臨床適應(yīng)癥包括關(guān)節(jié)疼痛、持續(xù)腫脹、滲出、關(guān)節(jié)活動(dòng)受限、發(fā)熱或不適，或者血清血沉（Erythrocyte sedimentation rate，ESR）或CRP 升高需行關(guān)節(jié)腔穿刺術(shù)抽取關(guān)節(jié)液鑒定關(guān)節(jié)是否感染的患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①術(shù)后4 周內(nèi)出現(xiàn)急性PJI；②存在其他感染和自身免疫性疾??；③未抽取足量檢測(cè)關(guān)節(jié)液（>2 mL）；④臨床資料和實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果不完整者。根據(jù)2013 年美國(guó)肌肉骨骼感染學(xué)會(huì)（MusculoSkeletal infection Society，MSIS）的PJI 診斷標(biāo)準(zhǔn)［6］，將122例THA 患者分為PJI 組（37 例）和非PJI 組（85例）。兩組的性別、年齡、BMI 等一般資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。所有納入對(duì)象或家屬均知情同意并自愿簽署知情同意書(shū)。本研究獲得本院臨床倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)。

1.2 檢測(cè)方法

以常規(guī)穿刺術(shù)獲取的關(guān)節(jié)液1 mL 按照3 500 rpm/min 低速離心5 min，離心半徑為8 cm 分離關(guān)節(jié)液細(xì)胞和上清液。利用Multiskan FC 型全自動(dòng)酶標(biāo)儀（美國(guó)Thermo Fisher），按照ELISA 檢測(cè)試劑盒（上?？祈樕锟萍加邢薰荆┑牟僮髡f(shuō)明，檢測(cè)AD?1（貨號(hào)：KS14425）、CRP（貨號(hào)：KS12458）及sICAM?1（貨號(hào)：KS13148）的蛋白表達(dá)。

1.3 PJI 診斷

按照2013 年修訂的MSIS 標(biāo)準(zhǔn)［7］，滿足2 個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)或者5 個(gè)次要標(biāo)準(zhǔn)中三個(gè)即判定未PJI。主要標(biāo)準(zhǔn)：①假體存在引流竇道；②2 個(gè)假體周圍組織或關(guān)節(jié)液培養(yǎng)出同一陽(yáng)性培養(yǎng)物。次要標(biāo)準(zhǔn)：①ESR）升高（>30 mm/h）和CRP 升高（>10 mg/L）；②關(guān)節(jié)液白細(xì)胞計(jì)數(shù)升高（<3000 個(gè)細(xì)胞/mL）或白細(xì)胞酯酶試驗(yàn)陽(yáng)性（++）；③多形核中性粒細(xì)胞百分比升高（慢性>80%）；④單一組織或關(guān)節(jié)液病原物培養(yǎng)陽(yáng)性；⑤病理學(xué)組織陽(yáng)性，即5 個(gè)高倍鏡（×400）下中性粒細(xì)胞數(shù)>5 個(gè)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

以SPSS 19.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)數(shù)資料以n（%）表示，行χ2檢驗(yàn)；符合正態(tài)分布的定量資料以（）表示，行t檢驗(yàn)；呈非正態(tài)分布的定量資料以中位數(shù)（四分位數(shù)）進(jìn)行描述，采用Mann?Whitney U 檢驗(yàn)。繪制受試者工作特征（ROC）曲線分析關(guān)節(jié)液AD?1、CRP 及sICAM?1 指標(biāo)的診斷價(jià)值，以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組關(guān)節(jié)液AD?1、CRP 及sICAM?1 指標(biāo)水平比較

PJI 組的THA 患者關(guān)節(jié)液AD?1、CRP 及sICAM?1 的表達(dá)水平明顯高于非PJI 組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見(jiàn)表1。

表1 兩組間關(guān)節(jié)液AD?1、CRP 及sICAM?1 水平比較［M（Q）］Table 1 Comparison of AD?1，CRP and sICAM?1 levels in joint fluid between two groups of THA patients［M（Q）］

2.2 關(guān)節(jié)液AD?1、CRP 及sICAM?1 指標(biāo)對(duì)THA患者術(shù)后PJI 的診斷價(jià)值

繪制ROC 曲線結(jié)果顯示，關(guān)節(jié)液AD?1、CRP及sICAM?1 指標(biāo)診斷THA 患者術(shù)后PJI 的ROC 曲線下面積（AUC 值）分別為0.827、0.825 和0.764。利用Logistic 建立AD?1、CRP 及sICAM?1 指標(biāo)聯(lián)合診斷THA 患者術(shù)后PJI 的模型：F=-7.991+0.014×AD?1+0.006×CRP+0.033×sICAM?1，結(jié)果顯示三個(gè)指標(biāo)聯(lián)合檢測(cè)PJI 的AUC 值為0.927（95%CI：0.867～0.987）。提示相比單獨(dú)檢測(cè)關(guān)節(jié)液AD?1、CRP 及sICAM?1 指標(biāo)，三者聯(lián)合檢測(cè)的診斷效能明顯進(jìn)一步提升，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Z=3.881，4.083，5.358，P<0.05）。見(jiàn)表2、圖1。

圖1 ROC 曲線Figure 1 ROC curve

表2 關(guān)節(jié)液各指標(biāo)對(duì)THA 患者術(shù)后PJI 的診斷ROC曲線參數(shù)Table 2 ROC curve parameters of postoperative PJI of THA patients evaluated by various indicators of joint fluid

通過(guò)對(duì)ROC 曲線參數(shù)進(jìn)行分析計(jì)算各指標(biāo)的約登指數(shù)，確定關(guān)節(jié)液各指標(biāo)的最佳截?cái)嘀担–ut?off 值）分別為AD?1>117.12 μg/L、CRP>33.36 mg/L 和sICAM?1>614.99 ng/L 時(shí)，靈敏度和特異度最優(yōu)。三者聯(lián)合檢測(cè)的約登指數(shù)最大，靈敏度和特異度分別為86.49%和100.00%時(shí)，聯(lián)合檢測(cè)THA 患者術(shù)后PJI 的診斷準(zhǔn)確度最高為95.90%，明顯高于AD?1、CRP 及sICAM?1 指標(biāo)單獨(dú)檢測(cè)的準(zhǔn)確度，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=3.112，2.587，P<0.05）。見(jiàn)表3。

表3 關(guān)節(jié)液各指標(biāo)在THA 患者術(shù)后PJI 中的診斷效能比較Table 3 Comparison of diagnostic efficacy of various indicators of joint fluid in postoperative PJI of THA patients

3 討論

近年來(lái)，關(guān)節(jié)液中的相關(guān)生物標(biāo)志物變化水平在PJI 診斷中的作用備受關(guān)注，包括關(guān)節(jié)液AD?1、CRP］等多種關(guān)節(jié)液生物標(biāo)志物已被評(píng)估并應(yīng)用于關(guān)節(jié)置換術(shù)后感染患者的診斷［7］。相比血清生物標(biāo)記物，直接檢測(cè)可能感染關(guān)節(jié)中的關(guān)節(jié)液相關(guān)生物標(biāo)志物可能為復(fù)雜的PJI 診斷帶來(lái)新的突破。而本研究結(jié)果顯示，THA 術(shù)后發(fā)生PJI 患者的患側(cè)關(guān)節(jié)中關(guān)節(jié)液AD?1、CRP 及sICAM?1 的表達(dá)水平相比未發(fā)生PJI 的THA 患者明顯升高。提示上述關(guān)節(jié)液中的各指標(biāo)對(duì)于THA 患者的PJI 診斷可能是一種有效的診斷工具。

AD?1 是一種由中性粒細(xì)胞分泌的抗菌肽，在感染關(guān)節(jié)中可發(fā)揮抑制關(guān)節(jié)液病原體的廣譜抗菌作用。多項(xiàng)研究表明［8?9］，在所有關(guān)節(jié)液生物標(biāo)記物中，關(guān)節(jié)液α?防御素是最有前途的，對(duì)PJI 的診斷優(yōu)勢(shì)比最高。Wyatt 等［10］在一項(xiàng)系統(tǒng)綜述和薈萃分析中證明，AD?1 具有非常高的綜合診斷效能，敏感性和特異性分別高達(dá)100%和96%，明顯優(yōu)于白細(xì)胞酯酶試驗(yàn)。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，關(guān)節(jié)液AD?1 診斷PJI的準(zhǔn)確率高達(dá)90.98%，高于同樣在關(guān)節(jié)液中的CRP（88.52%）和sICAM?1（68.03%）。提示關(guān)節(jié)液AD?1對(duì)于HA 患者的PJI 診斷具有極好的準(zhǔn)確性。

CRP 是一種急性時(shí)相蛋白，長(zhǎng)期以來(lái)一直作為全身感染的標(biāo)志物在血清中檢測(cè)。然而，由于在多種炎癥條件下均可觀察到血清CRP 水平的升高，因此，血清CRP 對(duì)于局部感染的診斷是非特異性的。Parvizi 等［11］首次通過(guò)關(guān)節(jié)液CRP 診斷研究證明，與血清CRP 相比，關(guān)節(jié)液相應(yīng)生物標(biāo)記物在診斷PJI 方面更準(zhǔn)確。Baker 等［12］研究發(fā)現(xiàn)，關(guān)節(jié)液CRP 對(duì)PJI 的診斷靈敏度和特異性分別為74.7%和97.8%，是診斷PJI 的有力輔助診斷指標(biāo)。本研究結(jié)果也證明，關(guān)節(jié)液CRP 單獨(dú)診斷PJI 的靈敏度為64.86%，特異度為98.82%，診斷準(zhǔn)確度僅次于AD?1。Stone 等［13］進(jìn)一步研究證明，關(guān)節(jié)液CRP 聯(lián)合AD?1 對(duì)PJI 的診斷具有很高的敏感性，但存在金屬病時(shí)可能產(chǎn)生假陽(yáng)性，而存在低毒性菌時(shí)可能產(chǎn)生假陰性。當(dāng)關(guān)節(jié)液CRP 和AD?1 檢測(cè)均呈陽(yáng)性時(shí)，診斷PJI 的特異性非常高。

此外，本研究還發(fā)現(xiàn)，在THA 術(shù)后PJI 患者中的關(guān)節(jié)液sICAM 顯著升高，應(yīng)用其診斷PJI 具有較高的診斷效能，是評(píng)估感染的敏感性指標(biāo)。sICAM?l 是一種可溶性膜糖蛋白，在白細(xì)胞遷移和激活中起著關(guān)鍵作用，并被廣泛用于感染和/或敗血癥的診斷和評(píng)估［14］。而Worthington 等［15］研究表明，血清降鈣素原、sICAM?l 以及IL?6 可作為全關(guān)節(jié)假體翻修術(shù)中感染的預(yù)測(cè)因子，三者聯(lián)合檢測(cè)用于區(qū)分人工關(guān)節(jié)的膿毒性感染和無(wú)菌性松動(dòng)。而本研究結(jié)果顯示，AD?1、CRP 及sICAM?1 三者聯(lián)合檢測(cè)在THA 患者術(shù)后PJI 的診斷中相比三指標(biāo)的單獨(dú)檢測(cè)具有最優(yōu)的診斷價(jià)值，可為臨床診斷THA 術(shù)后PJI 提供重要依據(jù)。

綜上所述，本研究結(jié)果顯示關(guān)節(jié)液生物標(biāo)志物在THA 患者術(shù)后PJI 診斷中已表現(xiàn)出令人鼓舞的成果，應(yīng)作為關(guān)節(jié)液白細(xì)胞計(jì)數(shù)和病原菌培養(yǎng)鑒定PJI 的輔助診斷手段。而關(guān)節(jié)液AD?1、CRP及sICAM?1 的聯(lián)合檢測(cè)結(jié)果相比相關(guān)關(guān)節(jié)液指標(biāo)單獨(dú)檢測(cè)更準(zhǔn)確，上述發(fā)現(xiàn)支持將此三者聯(lián)合檢測(cè)手段用作PJI 的輔助評(píng)估。