膿毒癥相關(guān)生物標(biāo)志物的研究進(jìn)展

沈恩芳，歐陽(yáng)松茂

（1. 贛南醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院；2. 贛南醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院，江西 贛州 341000）

膿毒癥是由于宿主對(duì)感染的反應(yīng)失調(diào)而導(dǎo)致的危及生命的器官功能障礙［1］。最新的流行病學(xué)研究，全球有約4 890 萬(wàn)膿毒癥患者，其中1 100 萬(wàn)人死于膿毒癥，相當(dāng)于全年總死亡人數(shù)的19.7%［2］。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，約72%的膿毒癥患者由于延遲治療或延后診斷發(fā)展為嚴(yán)重膿毒癥，其中17%的患者發(fā)展為膿毒性休克。盡管有有效的抗生素和完善的生命支持治療，但膿毒性休克的死亡率仍然很高［3］。因此，早期識(shí)別膿毒癥至關(guān)重要，生物標(biāo)志物可幫助臨床醫(yī)師更快、更及時(shí)地診斷膿毒癥，理想的生物標(biāo)志物應(yīng)該具有便于檢測(cè)、操作簡(jiǎn)便、特異度高、高敏感性等特點(diǎn)［3-4］，但目前相關(guān)生物標(biāo)志物是否能很好地對(duì)膿毒癥進(jìn)行早期診斷，仍無(wú)定論［5-6］。本文就膿毒癥相關(guān)生物標(biāo)志物的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 中性粒細(xì)胞CD64

中性粒細(xì)胞CD64（Neutrophil CD64，nCD64）是免疫球蛋白Fc 部分的高親和力受體。nCD64 是免疫球蛋白超家族的一員，主要分布于單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞等抗原提呈細(xì)胞表面［6］。當(dāng)人體受到感染或體內(nèi)存在大量細(xì)菌內(nèi)毒素時(shí)，nCD64就會(huì)暴露在脂多糖、補(bǔ)體系統(tǒng)分子、白細(xì)胞介素8（Interleukin-8，IL-8）、白細(xì)胞介素12（Interleukin-12，IL-12）、干擾素γ、腫瘤壞死因子α、粒細(xì)胞集落刺激因子等細(xì)胞因子上［7-8］。在靜止期時(shí)，nCD64 的表達(dá)很低，正常人中性粒細(xì)胞上僅發(fā)現(xiàn)不到2 000 個(gè)nCD64分子。但其一旦被激活，可在細(xì)菌感染的1 h內(nèi)升高，并可在24 h 內(nèi)保持高水平，當(dāng)刺激解除后，又可以在7 d后回歸基線水平［9-10］。且nCD64在體外研究的血液樣本中相對(duì)穩(wěn)定，較容易被流式細(xì)胞儀檢測(cè)到，因此nCD64 的穩(wěn)定特性使其適合作為診斷指標(biāo)。一項(xiàng)研究［11］提示，對(duì)比nCD64 和CRP 對(duì)早期膿毒癥預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，其結(jié)果優(yōu)于C-反應(yīng)蛋白（Creactive protein，CRP）和降鈣素原（Procalcitonin，PCT），證明nCD64是一種早期預(yù)測(cè)膿毒癥的有用工具，但由于該研究樣本量較小，且數(shù)據(jù)收集不全面等因素，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能存在一定誤差。同時(shí)，有研究［12］顯示，在比較細(xì)菌和真菌感染的膿毒癥患者nCD64 表達(dá)水平中，nCD64 水平濃度變化并未顯示出顯著差異，這表明nCD64 的濃度水平變化不能區(qū)分患者是否為細(xì)菌或真菌感染，但同樣因?yàn)槠溲芯坎±龜?shù)較少，僅有20 多例數(shù)據(jù)，所以可能存在一定偶然性。nCD64對(duì)于膿毒癥的早期預(yù)測(cè)仍存在一定爭(zhēng)議［11，13］。將nCD64與CRP或PCT進(jìn)行比較的研究數(shù)量很少，需要更多的研究來(lái)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。同時(shí)，nCD64的最佳截?cái)嘀的壳吧胁磺宄?，值得進(jìn)一步研究。

2 降鈣素原

降鈣素原是由116個(gè)氨基酸組成的在甲狀腺濾泡旁細(xì)胞產(chǎn)生的降鈣素前肽。與降鈣素不同，PCT缺乏激素活性，其水平在健康人中幾乎檢測(cè)不到（＜0.033 ng·mL-1）［14］，僅已知在甲狀腺髓樣癌和小細(xì)胞肺癌患者中升高［3］。但PCT 在細(xì)菌感染患者中水平迅速上升，并可在感染后6 h檢測(cè)到，在18～24 h達(dá)到峰值，并保持高水平長(zhǎng)達(dá)48 h［15］。同時(shí)，PCT不僅與感染的發(fā)生有關(guān)，也與感染的嚴(yán)重程度有關(guān)。因?yàn)樵谌砀腥具^(guò)程中，PCT 主要通過(guò)2 種途徑產(chǎn)生：一種是由內(nèi)毒素或其他微生物毒性代謝產(chǎn)物誘導(dǎo)的直接途徑，另一種是由各種炎癥介質(zhì)如IL-6、腫瘤壞死因子α 等誘導(dǎo)的間接途徑。研究表明，膿毒癥患者的PCT 值顯著高于全身炎癥反應(yīng)綜合征（Systemic inflammatory response syndrome，SIRS）患者，與SIRS 患者平均PCT 相比，膿毒癥患者平均PCT（3.495 ng·mL-1）更高［5］。雖然PCT 對(duì)膿毒癥的診斷價(jià)值高，但我們知道，膿毒癥最常見(jiàn)的感染源來(lái)自肺部，其次是尿路感染、胃腸道感染，因此當(dāng)感染刺激機(jī)體后，PCT 在不同部位的濃度存在很大差異，致使PCT 對(duì)膿毒癥早期預(yù)測(cè)的截?cái)嘀荡嬖诤艽鬆?zhēng)議。另外一項(xiàng)研究［7］表明，PCT 在區(qū)分膿毒癥和膿毒性休克中差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，因此，PCT是否能早期單獨(dú)預(yù)測(cè)膿毒癥仍存在很大爭(zhēng)議。

3 C-反應(yīng)蛋白

C-反應(yīng)蛋白是一種急性反應(yīng)期蛋白，由肝臟在應(yīng)激狀態(tài)下合成。在正常健康狀態(tài)下，CRP 水平通常處于較低水平，但當(dāng)體內(nèi)出現(xiàn)炎癥、感染或組織損傷時(shí)，CRP 可在12～18 h 內(nèi)上升，循環(huán)半衰期約為19 h［4］。診斷感染的CRP 臨界值為5～10 mg·dL-1。有研究［2］顯示，CRP 作為預(yù)測(cè)因子對(duì)膿毒癥早期預(yù)測(cè)的敏感性為84.3%，特異性為46.15%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為84%，陰性預(yù)測(cè)值為42.8%。由此看出，CRP 作為膿毒癥生物標(biāo)志物的主要缺點(diǎn)是其特異性較低，但如果在病程早期進(jìn)行測(cè)定，CRP 對(duì)排除膿毒癥確有較高的陰性預(yù)測(cè)價(jià)值。另外，CRP＞100 mg·dL-1通常反應(yīng)在細(xì)菌感染上，而水平＜100 mg·dL-1則更多反應(yīng)于真菌感染。但在各種風(fēng)濕性疾病、炎癥性腸病、血液病和移植物抗宿主病中，CRP 水平也會(huì)升高，因此，對(duì)于膿毒癥的早期診斷，也會(huì)出現(xiàn)假陽(yáng)性可能［15］。

4 人類白細(xì)胞抗原-DR

人類白細(xì)胞抗原-DR（Human leukocyte antigen-DR，HLA-DR）是一種在抗原提呈細(xì)胞上表達(dá)的糖基化細(xì)胞表面膜蛋白，在單核細(xì)胞上也有組成性表達(dá)。HLA-DR 在感染中的主要作用是T 輔助細(xì)胞的抗原呈遞，導(dǎo)致促炎細(xì)胞因子的釋放［16-17］。正常情況下，單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞表達(dá)的HLA-DR 水平范圍從每個(gè)細(xì)胞結(jié)合15 000 個(gè)抗體到高達(dá)60 000 個(gè)抗體；健康受試者中常用的HLA-DR下限為15 000個(gè)抗體［18］。在健康狀態(tài)下，有大于90%的單核細(xì)胞HLA-DR（Monocytic human leukocyte antigen-DR，mHLA-DR）可通過(guò)染色顯影，即染色呈陽(yáng)性［19］，然而，在膿毒癥患者中，當(dāng)HLA-DR 低表達(dá)時(shí)，CD4+T淋巴細(xì)胞未被激活，導(dǎo)致機(jī)體既不能刺激B 細(xì)胞產(chǎn)生特異性抗體，也不能增加CD8+T 淋巴細(xì)胞的產(chǎn)生，而這一免疫途徑受損，可導(dǎo)致免疫抑制。一項(xiàng)研究［20］顯示，存活組和死亡組之間的初始mHLA-DR表達(dá)是相似的，但2 d 后，死亡組的mHLA-DR 顯著下降。因此可以看出，抗原呈遞細(xì)胞表面HLA-DR的豐度可作為免疫能力的標(biāo)志［16］。同時(shí)，膿毒癥患者死后脾臟活檢中也顯示mHLA-DR 抗原提呈細(xì)胞低表達(dá)［17］，這也可以間接證明，HLA-DR 的低表達(dá)與膿毒癥的死亡率呈正相關(guān)，且當(dāng)單核細(xì)胞上HLA-DR表達(dá)小于30%時(shí)與不良預(yù)后具有高相關(guān)性［21］。因此可以認(rèn)為，mHLA-DR 下調(diào)使單核細(xì)胞抗原提呈能力降低，可導(dǎo)致膿毒癥患者致命結(jié)局。同時(shí)，mHLA-DR 低表達(dá)可被認(rèn)為是膿毒癥的可靠標(biāo)志物和預(yù)測(cè)因子［7］。另外，多項(xiàng)研究顯示，mHLA-DR 下調(diào)不僅是死亡率的預(yù)測(cè)因子，還與繼發(fā)感染的風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，同時(shí)mHLA-DR 的表達(dá)動(dòng)力學(xué)與感染部位及病原體類型無(wú)關(guān)［21-23］。因此，通過(guò)對(duì)mHLA-DR 的測(cè)定可較早明確患者是否為膿毒癥，但mHLA-DR 測(cè)量還有一些缺陷，其細(xì)胞染色必須在取樣后2～4 h內(nèi)完成［7］，而且由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的、經(jīng)過(guò)分析驗(yàn)證的方法，導(dǎo)致無(wú)法廣泛應(yīng)用［18］。

5 白細(xì)胞介素6

白細(xì)胞介素6（Interleukin-6，IL-6）是巨噬細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和T 細(xì)胞產(chǎn)生的在感染或組織損傷期間釋放的一種促炎細(xì)胞因子，作用于肝臟，誘導(dǎo)急性期蛋白合成和產(chǎn)生抗體的B 細(xì)胞增殖，并激活T 淋巴細(xì)胞分化［24］。在機(jī)體遭到感染時(shí)，細(xì)胞因子風(fēng)暴期間，大量不同的活性免疫介質(zhì)迅速產(chǎn)生，比如：IL-1、IL-6、IL-18、干擾素γ和腫瘤壞死因子α，尤其是IL-6升高明顯，因此可將IL-6 水平升高作為細(xì)胞因子風(fēng)暴的標(biāo)志［25］。IL-6在巨噬細(xì)胞等先天免疫細(xì)胞檢測(cè)到損傷相關(guān)分子模式或病原體相關(guān)分子模式后迅速表達(dá)，并早于PCT和CRP升高。研究表明，在穩(wěn)定條件下IL-6水平為0.2～7.8 pg·mL-1，在機(jī)體感染后的2 h即可達(dá)到峰值，而且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，而在患有膿毒癥的成人中，IL-6 濃度可達(dá)到1 600 pg·mL-1［26］。MCELVANEY O J 等［27］提出，IL-6是判斷早期膿毒癥的理想指標(biāo)。還有研究［26］表明，持續(xù)高水平的IL-6對(duì)早期診斷膿毒癥和判斷膿毒癥的嚴(yán)重程度有一定價(jià)值。但I(xiàn)L-6 對(duì)感染反應(yīng)的大小在絕對(duì)意義上也因患者而異，且與年齡有關(guān)。此外，運(yùn)動(dòng)、晝夜節(jié)律的改變、伴隨的藥物治療和免疫代謝疾?。ㄈ绶逝郑┮矔?huì)影響循環(huán)IL-6 濃度和IL-6 的釋放［27］。因此，現(xiàn)在IL-6 僅作為膿毒癥早期識(shí)別的中等質(zhì)量有效指標(biāo)，而一般不作為單獨(dú)預(yù)測(cè)膿毒癥的生物標(biāo)志物。

6 小結(jié)

目前生物標(biāo)志物對(duì)于膿毒癥的早期診斷仍存在一定爭(zhēng)議。⑴nCD64、mHLA-DR 作為有較高敏感性和特異度的生物標(biāo)志物，其截?cái)嘀蹬c預(yù)測(cè)膿毒癥的準(zhǔn)確性目前仍在探索中，同時(shí)研究的樣本量較少，實(shí)驗(yàn)存在一定異質(zhì)性。⑵作為臨床中常見(jiàn)的生物標(biāo)志物，PCT 對(duì)膿毒癥的診斷和指導(dǎo)抗生素使用存在一定指導(dǎo)意義，但其因?yàn)樵诓煌M織部位的濃度值不同，導(dǎo)致診斷膿毒癥的截?cái)嘀捣秶嬖谝欢?zhēng)議。⑶nCD64 與PCT、CRP 的聯(lián)合使用對(duì)膿毒癥早期診斷的敏感性、特異度、陽(yáng)性率、陰性率、陽(yáng)性似然比、陰性似然比是否比單用一個(gè)生物標(biāo)志物更高，目前研究樣本仍較少，需要更大的樣本量支撐。⑷CRP、IL-6 對(duì)膿毒癥的診斷和治療具有一定指導(dǎo)意義，但由于敏感性和特異度不高，一般不作為單獨(dú)預(yù)測(cè)膿毒癥的生物標(biāo)志物。