血清IL⁃6联合降钙素原及C⁃反应蛋白在经皮肾镜碎石术后尿源性脓毒血症诊断中的意义

唐亚纯 符浩 郭涛 段斌 王昕禧 陈选才

南华大学附属南华医院泌尿外科（湖南衡阳421002）

相对于开放性手术而言，经皮肾镜碎石术（percutaneous nephrolithotomy，PCNL）虽更加微创，但术后并发症仍然常见。目前认为，PCNL术后的主要并发症是出血或感染，我们将血液中存在感染源的全身性炎症反应综合征称之为脓毒血症，其中尿源性脓毒血症指来源于泌尿系统的脓毒血症［1］。据文献报道，PCNL术后尿源性脓毒血症发病率和死亡率可高达23%［2］、35.2%［3］，严重威胁着患者的身心健康。究其原因，多为临床术后重视度不够，诊断滞后导致发病时已错失最佳治疗时机。有学者研究显示，PCNL术后引发的尿源性脓毒血症的治疗每延迟1 h，患者存活率就下降约8%［4］。因此，早期诊断并作出快速治疗是提高尿源性脓毒血症疗效的主要方法。降钙素原（Pro⁃calcitonin，PCT）是降钙素的前体物质，正常情况下健康个体血清PCT水平极低或呈阴性；而细菌内毒素可刺激集体PCT的合成与释放，在刺激后3～4 h血液循环中可检测到PCT升高，12～48 h PCT浓度会达到峰值，其已被证明可作为PCNL术后尿脓毒血症早期诊断较理想的标志物［5］。C反应蛋白（C⁃reaction protein，CRP）是一种临床检测最常用的急性正时相反应蛋白，是炎症早期诊断和临床判断感染的主要实验室指标之一，其通常被用于尿脓毒血症的早期辅助诊断［6］。作为参与机体重要生理免疫过程的细胞因子，白细胞介素6（interleukin⁃6，IL⁃6）已被证明与细菌感染性疾病的发病有关，是参与全身炎症反应综合征［7］、多器官功能障碍综合征［8］以及关节置换术术后感染［9］的重要炎症介质，其水平的高低可直观反映感染的严重程度。但在PCNL术后引发的尿源性脓毒血症的早期诊断研究中并未见与IL⁃6相关的报道。因此，本研究重点探讨血清IL⁃6联合降钙素原及C⁃反应蛋白检测在PCNL术后尿源性脓毒血症诊断中的优越性并评价其价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2015年5月至2018年2月在我科室行经皮肾镜碎石术的128例患者为研究对象，统计患者年龄、性别及结石直径大小等数据作比较分析。所有患者受试前均签署知情同意书，且本研究是在经医院伦理委员会批准的前提下进行的。

1.2 纳入标准 所有患者均经腹部CT确诊为肾结石或输尿管上段结石，且均为首次行经皮肾镜碎石术的患者。

1.3 排除标准 符合以下条件的患者排除在本研究之外：（1）常伴有肿瘤、糖尿病、血液性疾病、以及免疫功能障碍等导致免疫功能减退的患者；（2）近半年内，因其他原因导致的全身性炎症反应综合征的患者；（3）多囊肾、马蹄肾或肾盂输尿管连接处天生梗塞等先天性畸形疾病的患者；（4）术前心率高于90次/min的患者；（5）术前采用抗生素治疗的患者；（6）二次或多次行经皮肾镜碎石术的患者；（7）研究者认为不符合本次研究的患者。

1.4 尿源性脓毒血症诊断标准 所有受试者术后按照2015年欧洲泌尿外科学会制定的《泌尿感染指南》中的标准［10］进行评估。PCNL术后所致一般性尿源性脓毒血症，主要满足以下2个或2个以上方面：（1）体温高于38℃或低于36℃；（2）心率高于90次/min；（3）呼吸频率高于20次/min或PaCO2小于32 mmHg；（4）白细胞计数高于12× 109/L或小于4×109/L或未成熟粒细胞占比大于10%。严重性尿源性脓毒血症，除上述症状外还伴有多器官功能障碍或血压降低。休克性尿源性脓毒血症，给予适量治疗复苏后，仍存在脓毒血症诱发的血压偏低。

1.5 检测指标 术前24 h内及术后12 h分别采集每位患者的静脉血液样本，分离血清后进行编号冻存待测。血清IL⁃6水平检测采用上海碧云天生物技术有限公司的Human IL⁃6 ELISA Kit（货号：PI330），Multiskan MK3型酶标仪购自美国Thermo Fisher；人血清PCT以及CRP水平检测均采用武汉明德生物科技股份有限公司生产的PCT、CRP联合检测试剂盒（鄂械注准20132401854，免疫层析法）及免疫定量分析仪进行操作。

1.6 统计学方法 采用SPSS 19.0软件对数据进行统计分析，计量资料以均值±标准差的形式表示，两组间比较采用独立样本t检验或χ2检验，组内前后比较采用配对样本t检验；绘制单指标及三指标联合检测的受试者工作特征（ROC）曲线并评价其对尿源性脓毒血症的诊断效能，计算ROC曲线下面积（AUC）、最佳截断点、特异性及敏感度等；以P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 诊断结果及两组患者一般资料比较 根据2015年欧洲泌尿外科学会制定的《泌尿感染指南》中的标准评估得出，128例经皮肾镜碎石术取石的患者，术后有64例患者出现尿源性脓毒血症（观察组），其中一般脓毒血症患者38例，严重脓毒血症患者19例，休克性脓毒血症患者7例，治疗后复苏；64例未出现尿源性脓毒血症（对照组）。两组患者一般资料（年龄、性别、结实直径大小）比较，差异均无显著性，具有可比性。见表1。

表1 两组患者一般资料比较Tab.1 Comparison of general data between the two groups of patients ±s

表1 两组患者一般资料比较Tab.1 Comparison of general data between the two groups of patients ±s

组别对照组观察组χ2（t）值P值例数64 64年龄（岁）57.01±5.12 56.39±4.77 6.34 0.511性别（男/女）39/25 34/30 0.797 0.372结石直径（cm）3.12±0.67 3.08±0.74 0.975 0.131

2.2 两组患者术前、术后12 h血清IL⁃6、PCT及CRP水平 两组患者术前血清中IL⁃6、PCT及CRP均在正常范围内，两组间比较无显著性差异；与术前比较，术后12 h两组患者血清中IL⁃6、PCT及CRP水平均不成程度升高（P＜0.05，P＜0.01）；与对照组比较，术后12 h观察组患者三指标均显著升高（P＜0.01），见表2。

表2 两组患者术前、术后12 h血清IL⁃6、PCT及CRP水平比较Tab.2 Comparison of serum IL⁃6，PCT and CRP levels before and 12 h after surgery in two groups ± s

表2 两组患者术前、术后12 h血清IL⁃6、PCT及CRP水平比较Tab.2 Comparison of serum IL⁃6，PCT and CRP levels before and 12 h after surgery in two groups ± s

注：与同组术前比较，1）P ＜ 0.05，2）P ＜ 0.01；与术后12 h对照组比较，3）P ＜ 0.01

CRP（mg/L）4.66±1.01 16.12±4.282）4.59±0.89 39.42 ± 8.792）3）组别对照组例数64观察组术前术后12 h术前术后12 h 64 IL⁃6（pg/mL）70.25±26.31 93.21±25.731）73.21±20.42 225.14 ± 56.142）3）PCT（ng/mL）0.047±0.003 0.734±0.3172）0.050±0.006 4.216 ± 1.7222）3）

2.3 单指标及三指标联合检测的ROC曲线下面积（AUC）分析 血清IL⁃6诊断PCNL后尿源性脓毒血症的ROC曲线下面积（AUC）为0.856（95%CI：0.799～0.913），均高于PCT水平（AUC：0.819；95%CI：0.726～0.911；）及CRP水平（AUC：0.738；95%CI：0.634～0.841）；但略低于三指标联合检测水平（AUC：0.865；95%CI：0.788～0.942），说明IL⁃6相对传统PCT及CRP指标诊断PCNL后尿源性脓毒血症有一定优势，其可作为一可靠指标应用推广，见表3、图1。

表3 单指标及三指标联合检测的ROC曲线下面积（AUC）分析Tab.3 Analysis of area under the ROC curve（AUC）for single⁃indicator and three⁃indicator joint detection

图1 单指标及三指标联合检测的ROC曲线图Fig.1 ROC curve for single⁃indicator and three⁃indicator joint detection

2.4 单指标及三指标联合检测敏感度及特异度比较 当IL⁃6取146.79 pg/mL为最佳截断点时，区分PCNL术后尿源性脓毒血症及非尿源性脓毒血症的灵敏度为73.44%，特异度为78.13%；当PCT取2.012 ng/mL为最佳截断点时，区分PCNL术后尿源性脓毒血症及非尿源性脓毒血症的灵敏度为64.06%，特异度为69.53%；当CRP取25.13 mg/L为最佳截断点时，区分PCNL术后尿源性脓毒血症及非尿源性脓毒血症的灵敏度为60.94%，特异度为62.50%；三指标联合检测的灵敏度为81.22%，特异度为84.94%；相比之下，IL⁃6检测的灵敏度及特异度均高于PCT及CRP；但与三指标联合检测相比，IL⁃6检测的特异度及敏感度稍低；说明IL⁃6检测效能高于PCT及CRP，三指标联合检测则表现出了更高的检测效能，见表4。

表4 单指标及三指标联合检测敏感度及特异度比较Tab.4 Comparison of sensitivity and specificity of single⁃indicator and three⁃indicator joint detection

3 讨论

随着PCNL技术的不断进步，人们日益重视其术后并发症⁃尿源性脓毒血症。该病通常由PCNL术后结石或肾盂尿中的细菌感染引起，破碎后的结石释放大量细菌和积累的内毒素，并通过肾盂静脉，肾盂淋巴管，肾盂小管和穹窿破裂进入人体引起全身炎症反应综合征，最终诱发尿源性脓毒血症［11］。研究报告显示，PCNL术后尿源性脓毒血症拥有相对较高的发病率及死亡率［12］。因此对PCNL术后尿源性脓毒血症的早期诊断及治疗是降低该病高死亡率的主要原因之一。目前临床上用于PCNL术后尿源性脓毒血症的单一或联合检测指标较多，例如传统诊断指标中的PCT、CRP、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、白细胞计数（WBC）以及内毒素等。但各指标检测敏感性及特异性差异较大，严重影响PCNL术后尿源性脓毒血症患者的进一步治疗，因此开发PCNL术后尿源性脓毒血症检测的新指标或联合检测方法至关重要。

PCT是由116个氨基酸组合构成的一种蛋白质［13］。感染实验模型显示PCT主要由来源于肝脏中的巨噬细胞及单核细胞分泌［14］。对志愿者的一项测试实验表明，随着细菌内毒素进入人体，PCT会在血浆中2～3 h内合成，但其在12～48 h浓度通常会增加到最大值［15］，因此我们在术后12 h采集患者血清样本进行检测，以增加检测的灵敏度。CRP，作为一种急性时相的蛋白，1930年最早发现于肺炎球菌肺炎患者体内，后经长期研究发现其具有激活补体、活化巨噬/单核细胞、参与一般炎症反应等活性，又因其早于其他急性期反应物的表达，故常作为早期感染、炎症反应的检测标志物广泛应用于临床［16］。IL⁃1可刺激肝细胞合成CRP，但单独不具有活性，而是与IL⁃6一起时才具有协同作用［17］。相对于CRP，血清PCT被认为是目前诊断PCNL术后尿源性脓毒血症效能最高的指标之一。例如，徐灵玲等［18］回顾性分析了185例因上尿路结石并泌尿道感染行经皮肾镜碎石术患者临床资料，ROC曲线分析结果显示，血清PCT水平诊断经PCNL术后尿源性脓毒血症的AUC为0.872，显著高于CRP及WBC诊断；其敏感度及特异度也均高于CRP及白细胞计数诊断，说明血清PCT在早期诊断经PCNL术后尿源性脓毒血症的敏感性和特异性明显优于CRP及WBC，其可作为经PCNL术后尿源性脓毒血症诊断的可靠预测指标。姚远等［19］进一步发现，单独检测PCT、CRP及血常规，均有助于早期诊断尿源性脓毒血症，但PCT的诊断效能最高；且PCT单指标难以区分尿源性及非尿源性脓毒血症，需要CRP及血常规提供诊断的辅助分析信息；联合3指标检测对诊断尿源性脓毒血症以及明确病源位置具有积极意义。蔡仙国等［20］同样回顾性分析了98例PCNL术后尿源性脓毒血症观察组患者及89例PCNL术后未发生尿源性脓毒血症对照组患者临床数据，结果发现两组患者术前PCT及CRP水平均在正常范围内，差异无统计学意义；而观察组患者术后PCT及CRP水平均显著高于术前及同期对照组；且在诊断效果方面，PCT优于CRP诊断，这与本研究结果具有一致性。而对于基层医院而言，降低医疗成本对患者意义重大。何君伟等［21］的相关研究虽肯定了PCT在评估尿源性脓毒血症感染控制情况与监测病情进展中的重要地位，但其检测费用昂贵是制约其广泛应用的主要因素。和PCT检测比较，嗜酸性粒细胞的检测医疗成本更低，且该指标亦可评估尿源性脓毒血症的严重程度，监测病情，控制感染。

碎石后释放的细菌及内毒素同时会使机体释放过多的炎症介质，比如IL⁃1、IL⁃6、IL⁃8及TNF⁃α等，这些炎症因子通过激活粒细胞使血管内皮细胞损伤及血小板黏附，进一步释放出大量脂质代谢物及氧化自由基等，造成一系列连锁反应进而引起全身性组织或细胞损伤［22］。其中IL⁃6作为重要的炎症反应因子，广泛参与机体多种生理与免疫过程。近些年的相关研究显示，由Toll样受体家族上调的血清IL⁃6水平可作为因膝或髋关节术后感染的一个可靠指标，其敏感度高达100%，特异度达 95%［23］。BOTTNER 等［24］的研究显示在人工关节置换术后感染的诊断中，IL⁃6、CRP及红细胞沉降率（ESR）具有较好的筛选价值，而传统指标PCT及炎症指标TNF⁃α虽具有较高特异性（98%和94%），但敏感度大大降低（33%和43%）。BERBARI等［25］进行的系统性回顾及Meta分析显示，在人工关节置换术后感染的诊断中，各指标的准确性由高到低依次为IL⁃6、CRP、ESR及WBC，这进一步说明了血清IL⁃6水平检测对于诊断人工关节置换术后感染具有非常高的敏感性及特异性。因此，同作为术后细菌感染引起的炎症反应类疾病，我们推测炎症因子IL⁃6水平对尿源性脓毒血症的诊断同样具有积极意义。

在本研究中，我们发现两组患者术前血清中IL⁃6水平均在正常范围内，差异无显著性；与术前比较，术后12 h两组患者血清中IL⁃6均显著升高，且高于术后12 h的对照组。且IL⁃6单指标检测的特异度及敏感度均高于传统PCT及CRP，但低于三指标联合检测效能。马雪平等［26］评估了PCT与IL⁃6联合检测鉴别诊断脓毒性和非脓毒性全身炎症反应综合征（SIRS）的临床价值，结果发现PCT的灵敏度、特异度均显著高于IL⁃6，而联合检测的特异度显著高于IL⁃6及PCT，而灵敏度显著高于IL⁃6；证明PCT与IL⁃6联合检测有助于脓毒性和非脓毒性SIRS的鉴别诊断。而杨琴等［27］采用PCT、IL⁃6和CRP检测评估其在SIRS和脓毒血症鉴别诊断中的临床意义，结果显示脓毒血症患者血清CRP、PCT和IL⁃6的水平与SIRS患者相比显著升高，且均有统计学差异；在区分SIRS及脓毒血症的准确率方面，三指标由高到低依次为PCT、IL⁃6及CRP。而在新生儿脓毒血症的早期诊断中，李艳艳等［28］采用血清PCT、CRP 和 IL⁃6水平进行诊断效果评估，结果显示，脓毒血症组患者血清中PCT、CRP和IL⁃6水平均显著高于局部感染组及健康对照组，且三指标诊断效率又高到底依次为IL⁃6、PCT和CRP，其中PCT的特异性最好，而IL⁃6的敏感性最强。而许焕胜［29］同样采用PCT、CRP和IL⁃6水平对新生儿脓毒血症进行诊断评估，结果发现PCT对于脓毒血症的诊断效能明显优于IL⁃6和CRP。综上所述，单一指标检测始终不能作为脓毒血症诊断的可靠方法，多指标联合检测在脓毒血症的诊断中价值更大。

综上所述，本研究首次联合血清IL⁃6及传统指标PCT和CRP对PCNL术后尿源性脓毒血症进行诊断评估，结果发现IL⁃6的诊断效能略优于传统指标PCT，且显著优于CRP的诊断效能；但与三指标联合检测相比，IL⁃6单指标检测的灵敏度及特异度稍低。后期我们将继续采用大样本数据进一步验证IL⁃6及IL⁃6联合多指标检测在PCNL术后尿源性脓毒血症诊断中的优越性，以通过引导后期治疗，降低因PCNL术后导致的尿源性脓毒血症的较高发病率及死亡率，提高PCNL手术的安全性，为患者健康提供保障。