降钙素原、超敏C反应蛋白、红细胞沉降率及S100A9对肺结核合并肺部细菌感染的影响

刘秋月 李琦 骆宝建

[摘要] 目的 比较降钙素原（PCT）、超敏C反应蛋白（hs-CRP）、红细胞沉降率（ESR）及S100A9蛋白对肺结核合并肺部细菌感染中的影响。 方法 选取2017年9月～2018年8月首都医科大学附属北京胸科医院收治的确诊为肺结核的132例，并根据是否合并肺部细菌感染分为细菌感染组（62例）及单纯肺结核组（70例），对其外周血血浆标本应用免疫荧光法检测PCT，ELISA方法测定S100A9水平，免疫比浊法测定hs-CRP，魏氏法测定ESR。 结果 细菌感染组患者的PCT、S100A9蛋白及hs-CRP水平与单纯肺结核组比较均显著性增高（P < 0.01）。多因素分析PCT及S100A9为肺结核合并肺部细菌感染的独立危险因素。 结论 肺结核患者PCT及S100A9水平对监测患者是否合并肺部细菌感染具有良好的临床应用价值。

[关键词] 肺结核；细菌感染；降钙素原；S100A9蛋白

[中图分类号] R521 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2019）04（b）-0116-04

[Abstract] Objective To compare the effects of procalcitonin （PCT）， hypersensitive C-reactive protein （hs-CRP）， erythrocyte sedimentation rate （ESR） and S100A9 protein on pulmonary tuberculosis complicated by bacterial infection. Methods Form September 2017 to August 2018 in Beijing Chest Hospital Affiliated to Capital University of Medical Sciences， 132 cases were diagnosed as tuberculosis， and according to whether the pulmonary bacterial infection they were divided into bacterial infection group （62 cases） and simple tuberculosis group （70 cases）， the peripheral blood plasma samples application immunofluorescence test PCT， ELISA method for determination of S100A9 level， immunoturbidimetry was used to determine hs-CRP， the ESR was determined by the Weiss method. Results The levels of PCT， S100A9 and hs-CRP in the bacterial infection group were significantly higher than those in the pure tuberculosis group （P < 0.01）. Multivariate analysis showed that PCT and S100A9 were independent risk factors for pulmonary tuberculosis complicated by bacterial infection. Conclusion The levels of PCT and S100A9 in pulmonary tuberculosis patients have good clinical application value in monitoring whether the patients are complicated with pulmonary bacterial infection.

[Key words] Pulmonary tuberculosis； Bacterial pneumonia； Procalcitonin； S100A9 protein

肺结核是由结核分枝杆菌引起的慢性呼吸道传染病，危害人类健康。2016年，全球新发肺结核患者1040万，死亡130万[1]。大部分肺结核患者营养状态较差，而其病程漫长，结核分枝杆菌引起其肺组织结构改变，使容易合并肺部细菌感染。而肺结核合并肺部细菌感染从临床症状及影像学方面与单纯肺结核感染较难区分，因此，肺结核合并肺部细菌感染的诊断颇具难度[2]。目前临床主要根据肺部的影像学变化、外周血白细胞计数、中性粒细胞百分比、超敏C反应蛋白（hs-CRP）等指标诊断是否存在细菌感染。降钙素原（PCT）是一种蛋白质，在机体感染细菌、真菌以及寄生虫感染时其水平升高，同时脓毒症及多器官功能不全时血清中PCT水平亦升高[3]。与其他标志物比较，PCT对重症细菌感染和脓毒症诊断反应速度较快、特异度较高[4]。近年来，有较多的研究对PCT在诊断肺炎及其严重程度方面的价值进行了探讨，但PCT在肺结核合并肺部细菌感染方面的研究目前较少。钙结合蛋白S100A9（S100A9）是肺部感染结核分枝杆菌后，机体分泌的重要的促炎因子及抗炎因子，在肺结核患者血浆中水平升高，同时肺部细菌感染时其亦分泌增加[5-6]。因此，本研究旨在探讨PCT、S100A9及临床常见炎性标志物hs-CRP、紅细胞沉降率（ESR）等在肺结核患者是否合并肺部细菌感染的应用价值。

1 对象与方法

1.1 研究对象

收集2017年9月～2018年8月首都医科大学附属北京胸科医院（以下简称“我院）确诊为肺结核的132例患者的外周血标本，其中，肺结核合并肺部细菌感染患者（细菌感染组）62例，肺结核未合并肺部细菌感染患者（单纯肺结核组）70例。两组患者年龄、性别、体重指数（BMI）比较，差异无统计学意义（P > 0.05），具有可比性。见表1。本研究获得我院医学伦理委员会的批准，所有研究对象均签署知情同意书。

1.2 纳入与排除标准

诊断标准：肺结核诊断标准按照《肺结核诊断标准（WS288-2008）》诊断的肺结核患者[7]。纳入标准：①患者持续发热、咳黄痰，CT显示肺部有炎性浸润性病变，且病灶有所进展；②从痰标本或支气管肺泡灌洗液中连续2次以上分离得到同种细菌或真菌；③其他免疫血清学、组织病理学的诊断证据等[8]。排除标准：①年龄<18岁；②排除病毒、真菌、支原体、衣原体感染；③恶性肿瘤患者，免疫系统疾病或接受免疫治疗者；④处于妊娠期或哺乳期者。

1.3 試剂与仪器

Varioskan Flash酶标仪由美国Thermo公司提供，OLYMPUS AU-2700全自动生化分析仪由日本Olympus公司提供，瑞普荧光干式定量分析仪加拿大Response Biomedical公司提供。hs-CRP试剂（批号：A98810）由美国Beckman公司提供，PCT检测试剂盒（批号：W180411）为加拿大Response Biomedical公司提供，S100A9试剂（批号：ab96047）由USCN business提供。

1.4 实验方法

收集患者一般临床资料。所有研究对象均在禁食12 h后，次日清晨空腹抽取肘静脉血10 mL，采用免疫比浊法检测hs-CRP，采用免疫层析法检测PCT。静脉血10 mL采用魏氏法测定ESR。静脉血10 mL EDTA管抗凝，4℃，2000 r/min离心15 min（离心半径4 cm），分离上层血浆，Eppendorf管分装后置于-80℃冰箱保存备用，采用ELISA检测S100A9，检测严格参照各试剂盒的说明书操作。

1.5 统计学方法

应用SPSS 19.0对所得数据进行统计学分析，计量资料采用均数±标准差（x±s）表示，组间比较采用t检验；计数资料采用百分率表示，组间比较采用χ2检验；应用多因素Logistic回归分析肺结核患者并发呼吸衰竭的影响因素。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 细菌感染组和单纯肺结核组各监测指标结果比较

对肺结核组合并肺部细菌感染与单纯肺结核的PCT、hs-CRP、ESR、S100A9水平进行检验分析，发现PCT、HS-CRP、S100A9三种指标在细菌感染组和单纯肺结核组之间比较，差异均有统计学意义（均P < 0.05）。见表2。

2.2 PCT、hs-CRP及S100A9与肺结核是否合并细菌感染的相关性

对于132例肺结核患者将PCT、hs-CRP、S100A9水平作自变量，以是否合并肺部细菌感染作为因变量，行多因素Logistic回归分析，PCT、HS-CRP根据临床正常值范围进行分层，S100A9蛋白以细菌感染组的（x±s）为基准，以20 mg/mL为异常分界值进行分层，变量赋值见表3。经分析发现，当肺结核患者的PCT水平≥ 0.5 ng/mL时，其伴有细菌感染的风险是PCT<0.5 ng/ml患者的2.36倍；当肺结核患者的S100A9水平 ≥20 mg/mL时，发生细菌的风险是S100A9<20 mg/mL患者的1.19倍。见表4。

3 讨论

结核分枝杆菌感染后，部分患者的病灶迁延不愈，肺组织纤维化，甚至形成空洞，气道扭曲变形，形成不可逆的气道阻塞，结核分枝杆菌感染后滞留于巨噬细胞内，导致固有免疫功能受损，使肺结核患者更容易合并肺部细菌感染[9]。肺结核合并感染患者症状多为咳嗽、咳痰、喘憋、发热等，与单纯肺结核患者症状类似，较难鉴别；若无针对性治疗，则容易导致病灶部位扩大，加重病情，导致迁延不愈，甚至使发生耐药结核病的风险增加，影响肺结核治疗及预后[10]，导致患者病程延长，临床应用抗生素增多，甚至引发呼吸衰竭，危及生命[11]。因此针对肺结核患者是否合并肺部细菌感染的诊断、及时对疾病进行治疗的研究很重要。

目前临床对于炎性常用的血液指标包括血沉及C反应蛋白等，而PCT、S100A9蛋白在肺结核的临床意义近年来受到广泛关注。本研究发现PCT、S100A9蛋白、hs-CRP在肺结核合并肺部细菌感染患者血浆中的表达水平均高于单纯肺结核组，通过多因素分析，hs-CRP无统计学意义，可以通过PCT及S100A9蛋白对肺结核患者是否合并肺部细菌感染进行评估。提示PCT、S100A9在肺结核合并肺部细菌感染中有重要临床应用价值。

S100A9是钙结合蛋白S100蛋白家族成员之一，相对分子质量较低（13 kDa），属于先天性免疫中的损伤相关分子模式分子（DAMP）[12]。S100A9蛋白同时具有细胞内和细胞外的作用：其细胞内作用主要通过钙传感、激活烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）氧化酶及转运花生四烯酸来维持细胞内的稳态过程[13]，同时，在吞噬细胞穿越内皮细胞层时，对依赖微管蛋白的细胞骨架重排起重要作用[14]，细胞外作用主要为促进机体的免疫应答反应及其对炎症的修复作用。当机体感染结核分枝杆菌后，S100A9蛋白分泌水平增高，而S100A9蛋白通过抑制结核分枝杆菌对黏膜上皮细胞的粘附，调理吞噬作用及竞争性结合锌等金属离子从而起到抑制结核杆菌感染的作用。Gopal R等发现S100A9蛋白水平的升高，进一步诱导体内炎症趋化因子和细胞因子产生，调节中性粒细胞聚集蛋白的水平，中性粒细胞聚集蛋白与肺部细菌感染及结核杆菌感染等炎症状态有关，S100A9蛋白引起肺结核病肺部组织损伤的机制可能与其促进中性粒细胞的聚集相关，在肺结核病的发生、发展中起到了一定的作用[15]。总之S100A9蛋白不仅与肺结核病感染关系密切，而且其水平高低可能与肺结核严重程度的相关。

PCT是一种由甲状腺C细胞产生的多肽激素，由116个氨基酸糖蛋白构成，正常生理条件下水平较低，血清中较难检测到，在人体内的半衰期为20～24 h[16]。PCT不仅与感染导致的全身炎症反应综合征、脓毒血症、感染性中毒性休克等全身感染相关，同时与其严重程度正相关。有研究表明，在病毒感染、真菌感染及结核杆菌感染时，PCT水平不增加，或增加程度较轻微[17-18]。本研究结果显示，肺结核合并肺部细菌感染患者血清中PCT水平均显著高于单纯肺结核组，差异有统计学意义，与其他研究[19-20]的结果相近。提示监测PCT水平能预测肺结核合并肺部感染患者风险，辅助诊断是否合并肺部细菌感染，指导治疗，评估其预后。

hs-CRP是肝细胞合成的急性相关蛋白，在机体发生感染时或者组织损伤时分泌增多，是非特异性免疫的重要的部分。但是在细菌感染及结核分枝杆菌感染中，hs-CRP均会升高[21-23]。本研究中，肺结核合并肺部感染患者hs-CRP较单纯继发性肺结核患者水平升高，但经多因素分析，hs-CRP在两组间比较，差异无统计学意义。提示hs-CRP在鉴别继发性肺结核患者是否合并肺部细菌感染时价值有限，需结合其他指标协助诊断。

总之，对于肺结核患者合并肺部感染患者，目前尚缺乏统一临床诊断标准以及确切的实验室检查结果、影像学改变特点，易发生漏诊，影响患者的治疗及预后。因此，应用S100A9及PCT检测在鉴别肺结核患者合并肺部感染、早期诊断、指导临床调整治疗、改善患者预后方面具有一定的临床价值。

[参考文献]

[1] World Health Organization. Global tuberculosis report 2017 [M]. WHO/HTM/TB/2017. 11. Geneva：World Health Organization，2017.

[2] 任晓娟，刘伟，邓瑶瑶，等.血清降钙素原、超敏C反应蛋白、白细胞介素6检测在老年人肺结核治疗中的应用[J].中国社区医师，2018，34（16）：109-110，112.

[3] Nicolas P，Camille CG，Lynda M，et al. Prognostic value of PCT in septic emergency patients. Ann Intensive Care，2016，6：47.

[4] 李丽娟，陈炜，古旭云，等.血浆PCT和CRP水平的动态变化对脓毒症严重程度的评估及其相关性研究[J].中国实验诊断学，2013，17（6）：1010-1013.

[5] Qiuyue L，Liping P，Fen H，et al. Proteomic profiling for plasma biomarkers of tuberculosis progression [J]. Mol Med Rep，2018，18（2）：1551-1559.

[6] 刘秋月，潘丽萍，骆宝建，等.S100A9蛋白在继发性肺结核进展加重监测中的应用价值[J].中国医药，2017，12（9）：1326-1328.

[7] 中华人民共和国卫生部.肺结核诊断标准（WS288-2008）[M].北京：人民卫生出版社，2008：1-3.

[8] Recognizing pneumonia [J]. Postgraduate Medicine，1999， 105（4）：251-252.

[9] 吴恩强，陈江平，池宏亮.我国肺结核患者治疗效果的影响因素分析[J].临床合理用药杂志，2016，9（31）：111-112.

[10] 卫芳征.外周血T细胞亚群和红细胞免疫功能与重症肺结核患者不良预后的相关性[J].临床肺科杂志，2018， 23（9）：1561-1565.

[11] 张哲.227例耐多药肺结核治疗转归情况影响因素研究[J].系统医学，2018，3（2）：58-59，62.

[12] Foell D，Wittkowski H，Vogl T，et al. S100 proteins expressed in phagocytes：a novel group of damage-associated molecular pattern molecules [J]. J Leukoc Biol，2007，81（1）：28-37.

[13] Vogl T，Ludwig S，Goebeler M，et al. MRP8 and MRP14 control microtubule reorganization during transendothelial migration of phagocytes [J]. Blood，2004，104（13）：4260-4268.

[14] Za1 H，Rezaei-Tavirani M，Kariminia A，et al. Evaluation of growth inhibitory and apoptosis inducing activity of human calprotectin on the human gastric cell line（AGS） [J]. Iran Biomed，2008，12（1）：7-14.

[15] Gopal R，Monin L，Torres D，et al. S100A8/A9 Proteins Mediate Neutrophilic Inflammation and Lung Pathology during Tuberculosis [J]. Am J Respir Crit Care Med，2013，188（9）：1137-1146.

[16] 王东萍，杨静，王庆.肺结核合并肺部感染病原菌分布及耐药性分析[J].临床肺科杂志，2012，17（3）：469-470.

[17] 何礼贤.降钙素原指导严重细菌感染和脓毒血症诊疗的临床意义[J].中华结核和呼吸杂志，2012，35（8）：636-637.

[18] 叶枫，钟南山.降钙素原：指导重症细菌感染诊疗的可靠指标[J].中华结核和呼吸杂志，2012，35（11）：873.

[19] 任晓娟，刘伟，朱一堂，等.PCT、hs-CRP、IL-6对肺结核合并感染的老年患者诊断和预后评估的价值[J].中国医药生物技术，2018，13（1）：59-62.

[20] 刘丽，乔以凤.PCT联合CRP检测对肺结核患者合并肺部细菌感染的诊断价值分析[J].医药前沿，2018，8（11）：173.

[21] Schrag B，Roux-Lombard P，Schneiter D，et a1. Evaluation of C reactive protein，procalcitonin，tumor necrosis factor alpha，interleukin-6，and interleukin 8 as diagnostic parameters in sepsis-related fatalities [J]. Int J Legal Med，2012，126（4）：505-512.

[22] 王天立，梅牧，徐建仙，等.慢性阻塞性肺疾病患者外周動脉僵硬度的影响因素分析[J].中国现代医生，2017， 55（26）：20-22，26.

[23] 兰芳.稳定期中重度慢阻肺患者血清IL-6、IL-8、TNF-α、hs-CRP与肺功能的相关性研究[J].中国医药科学，2017，7（7）：228-229，233.

（收稿日期：2018-09-25 本文编辑：封 华）