腦脊液TNF-α和IFN-γ檢測(cè)在新生兒化膿性腦膜炎診斷中的意義*

趙曉芬,楊米鳳,郝婷婷,蔣鴻超,趙朋娜,熊 飛,馮星星△

昆明市兒童醫(yī)院:1.新生兒科;2.檢驗(yàn)科,云南昆明 650228

新生兒化膿性腦膜炎(NPM)是新生兒期常見(jiàn)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染性疾病,其臨床表現(xiàn)特異性差,早期因癥狀不典型容易漏診,該病對(duì)生命具有潛在威脅,可迅速進(jìn)展為腦損害,甚至死亡。幸存者可留有不同程度的神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥,如失聽(tīng)、失明、癲癇、腦積水、智力和(或)運(yùn)動(dòng)功能障礙等,給家庭及社會(huì)帶來(lái)極大的負(fù)擔(dān)。NPM的總發(fā)病率在發(fā)達(dá)國(guó)家已下降至0.3‰,發(fā)展中國(guó)家下降至0.8‰～6.1‰;NPM病死率在發(fā)達(dá)國(guó)家下降至10%～15%,發(fā)展中國(guó)家下降至40%～60%[1-2]。目前,腦脊液培養(yǎng)仍然是診斷NPM的“金標(biāo)準(zhǔn)”,但由于病原菌陽(yáng)性檢出率低,臨床醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)性使用透過(guò)血腦屏障的抗菌藥物治療及心肺功能不穩(wěn)定的患兒腰椎穿刺延遲,均可影響腦脊液檢查,因此,需要尋找具有較高特異度及靈敏度的腦脊液生化指標(biāo)幫助及時(shí)診斷。腫瘤壞死因子-α(TNF-α)是細(xì)菌性腦膜炎研究較多的細(xì)胞因子之一,已被確定是提高腦膜炎診斷的有效輔助指標(biāo),特別是在腦脊液檢測(cè)不確定的情況下[3-4]。經(jīng)驗(yàn)性使用抗菌藥物治療過(guò)但腦脊液培養(yǎng)陰性的患兒,干擾素-γ(IFN-γ)可預(yù)測(cè)化膿性腦膜炎,有利于快速診斷和治療[5]。本研究采用前瞻性研究方法,通過(guò)檢測(cè)疑似NPM患兒腦脊液中TNF-α和IFN-γ水平,探討TNF-α和IFN-γ水平對(duì)NPM的診斷臨床價(jià)值。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2021年1月至2022年1月本院新生兒科收治的疑似NPM的100例患兒作為研究對(duì)象。所有患兒早期臨床表現(xiàn)為發(fā)熱、拒乳、腹脹、皮膚重度黃染等。將腦脊液常規(guī)檢測(cè)及生化檢查符合NPM診斷的50例患兒作為NPM組,其中12例經(jīng)驗(yàn)性使用過(guò)抗菌藥物治療,腦脊液培養(yǎng)陽(yáng)性9例(大腸埃希菌6例,無(wú)乳鏈球菌2例,奈瑟菌1例),合并肺炎20例,新生兒高膽紅素血癥15例,壞死性小腸結(jié)腸炎6例。將腦脊液常規(guī)檢測(cè)及生化檢查均正常的50例患兒作為對(duì)照組,均診斷為新生兒膿毒癥,血培養(yǎng)陽(yáng)性3例(大腸埃希菌1例,肺炎克雷伯菌1例,人葡萄球菌1例),合并肺炎17例,新生兒高膽紅素血癥12例,壞死性小腸結(jié)腸炎2例,尿路感染4例。兩組患兒出生胎齡、日齡、出生體質(zhì)量、性別等一般資料比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性,見(jiàn)表1。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)日齡≤28 d;(2)有發(fā)熱、抽搐等臨床表現(xiàn);(3)血培養(yǎng)陽(yáng)性;(4)實(shí)驗(yàn)室非特異性感染指標(biāo)≥2項(xiàng)陽(yáng)性[6]。排除標(biāo)準(zhǔn):患有可能影響腦脊液TNF-α和IFN-γ水平的疾病,如新生兒缺血缺氧性腦病、顱內(nèi)出血、遺傳代謝性疾病等。NPM診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]:(1)腦脊液細(xì)菌培養(yǎng)陽(yáng)性;(2)腦脊液常規(guī)檢測(cè)及生化檢查為①白細(xì)胞計(jì)數(shù)(WBC)≥20×106/L;②蛋白為足月兒>1.7 g/L;③葡萄糖<2.2 mmol/L或低于當(dāng)時(shí)血糖的40%。所有研究對(duì)象的家長(zhǎng)均知情同意并簽署知情同意書(shū)。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)(2021-03-042-K01)。

表1 兩組患兒一般資料比較或n(%)]

1.2方法 入院后立即進(jìn)行血常規(guī)、C反應(yīng)蛋白(CRP)、降鈣素原(PCT)及血培養(yǎng)等檢查。24 h內(nèi)進(jìn)行腰椎穿刺,采集腦脊液2.5 mL,其中1.5 mL用于常規(guī)及生化檢查,0.5 mL用于腦脊液培養(yǎng)及藥敏試驗(yàn),另外0.5 mL采用EP管留取,置于-20 ℃冰箱保存待檢。采用流式熒光法(試劑盒由成都?？泼泪t(yī)療科技有限公司提供)檢測(cè)腦脊液TNF-α、IFN-γ水平,嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。

2 結(jié) 果

2.1兩組患兒血清WBC、CRP、PCT水平比較 兩組患兒WBC、CRP、PCT水平比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表2。

表2 兩組患兒血清WBC、CRP、PCT水平比較 或M(P25,P75)]

2.2兩組患兒腦脊液TNF-α、IFN-γ水平比較 NPM組患兒腦脊液TNF-α、IFN-γ水平均明顯高于對(duì)照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表3。

表3 兩組患兒腦脊液TNF-α、IFN-γ水平比較[M(P25,P75),pg/mL]

2.3腦脊液TNF-α和IFN-γ水平對(duì)NPM的早期診斷價(jià)值 以NPM作為狀態(tài)變量,以TNF-α和IFN-γ作為檢驗(yàn)變量繪制ROC曲線,結(jié)果顯示,TNF-α、IFN-γ診斷NPM的靈敏度分別為81.1%、68.4%,特異度分別為85.1%、74.4%,見(jiàn)圖1、表4。

圖1 TNF-α和IFN-γ診斷NPM的ROC曲線

表4 TNF-α和IFN-γ對(duì)NPM的診斷價(jià)值

3 討 論

新生兒免疫功能發(fā)育不成熟,血腦屏障功能不完善,感染容易擴(kuò)散,因此,較其他年齡段的兒童更易發(fā)生化膿性腦膜炎。細(xì)菌入侵新生兒后,通過(guò)血腦屏障進(jìn)入顱內(nèi)并大量繁殖,激活免疫反應(yīng),致大量炎癥因子釋放,破壞神經(jīng)組織并導(dǎo)致血管損傷,使腦脊液循環(huán)發(fā)生障礙,引起腦水腫和顱內(nèi)高壓。NPM臨床表現(xiàn)無(wú)特異性,本研究結(jié)果顯示,NPM組和對(duì)照組早期WBC、CRP及PCT水平比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染時(shí),機(jī)體識(shí)別入侵的病原體引起炎癥反應(yīng),星形膠質(zhì)細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、室管膜細(xì)胞和定居的巨噬細(xì)胞通過(guò)釋放細(xì)胞因子,如TNF-α、白細(xì)胞介素(IL)-1β、IL-6對(duì)入侵的病原體做出反應(yīng)[8]。TNF-α是一種重要的早期前炎癥細(xì)胞因子,與細(xì)菌性腦膜炎的炎癥反應(yīng)相關(guān)并發(fā)癥有關(guān)[9]。PRASAD等[10]研究發(fā)現(xiàn),化膿性腦膜炎患兒腦脊液TNF-α水平明顯升高,對(duì)診斷化膿性腦膜炎具有很高的特異度及靈敏度,同時(shí),較高TNF-α水平與化膿性腦膜炎的不良預(yù)后有關(guān),其次對(duì)不確定的患兒具有輔助診斷作用。SHARMA等[11]研究發(fā)現(xiàn),結(jié)核性腦膜炎患者血清和腦脊液TNF-α水平與增加腦積水嚴(yán)重程度明顯相關(guān),提示TNF-α在結(jié)核性腦膜炎的發(fā)病機(jī)制和嚴(yán)重程度中發(fā)揮重要作用。IFN-γ是人類先天性免疫與獲得性免疫中的重要分子,是多種免疫細(xì)胞產(chǎn)生的多效性細(xì)胞因子,主要參與刺激巨噬細(xì)胞和白細(xì)胞的非特異性防御機(jī)制[12-13]。IFN-γ激活巨噬細(xì)胞產(chǎn)生TNF-α,TNF-α與IFN-γ協(xié)同作用,增加巨噬細(xì)胞的吞噬作用和殺滅微生物活性?；撔阅X膜炎患者腦脊液IFN-γ是由IL-12和TNF-α作為共刺激因子誘導(dǎo)產(chǎn)生的[4,12]。有研究表明,IFN-γ參與肺炎鏈球菌腦膜炎的發(fā)病機(jī)制,是腦脊液中唯一顯示較高水平的蛋白且不受腰椎穿刺時(shí)間的影響[4]。檢測(cè)腦脊液IFN-γ水平,可提高結(jié)核性腦膜炎的診斷率,而且在結(jié)核性腦膜炎患者中,動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)腦脊液IFN-γ水平發(fā)現(xiàn),治療后IFN-γ水平下降[14]。在腦脊液培養(yǎng)陰性且經(jīng)驗(yàn)性使用過(guò)抗菌藥物的細(xì)菌性腦膜炎患者中,IFN-γ可以快速輔助其診斷[5]。本研究結(jié)果顯示,NPM組患兒腦脊液TNF-α、IFN-γ水平均明顯高于對(duì)照組,提示腦脊液TNF-α、IFN-γ水平檢測(cè)有助于NPM的診斷,與國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究結(jié)果一致[4-5,15]。

綜上所述,TNF-α和IFN-γ對(duì)診斷NPM具有一定臨床意義。此外,對(duì)腦脊液培養(yǎng)陰性且經(jīng)驗(yàn)性使用過(guò)抗菌藥物治療的腦膜炎患兒,腦脊液中糖和蛋白質(zhì)聯(lián)合TNF-α及IFN-γ檢測(cè),可輔助診斷NPM。本研究的局限性在于未監(jiān)測(cè)治療后腦脊液細(xì)胞因子水平變化情況,未同時(shí)檢測(cè)血清細(xì)胞因子水平;其次未對(duì)經(jīng)驗(yàn)性使用過(guò)抗菌藥物的患兒進(jìn)行單獨(dú)研究。計(jì)劃下一步同時(shí)開(kāi)展NPM患兒腦脊液及血清細(xì)胞因子水平檢測(cè),以及檢測(cè)治療后其水平變化情況;對(duì)經(jīng)驗(yàn)性使用過(guò)抗菌藥物治療的疑似化膿性腦膜炎患兒進(jìn)行單獨(dú)研究,可能更有助于了解細(xì)胞因子在NPM病程中的變化意義,及時(shí)、準(zhǔn)確診斷并合理使用抗菌藥物,從而盡可能減少不必要的抗菌藥物暴露和治療相關(guān)并發(fā)癥。