多因子联合检测在诊断血流感染和指导抗菌药物早期合理使用中的应用价值

张晓彤 国世星 邵青 李孝辉 宋文炜 郭继强 赵亚琦 韩卫

血流感染是脓毒血症、菌血症及败血症的统称，具有较高的发病率和病死率，我国血流感染的发病率呈升高趋势［1-3］。早期诊断和早期合理使用抗菌药物是干预病情发生发展的有效手段。白细胞介素 -6（interleukin-6，IL-6）、白细胞介素 -10（interleukin-10，IL-10）和干扰素（interferon，INF）等细胞因子是由活化的淋巴细胞和某些组织细胞合成与释放的小分子多肽，主要参与机体介导免疫应答、诱导细胞调亡及刺激造血功能［4-5］，其在脓毒症进程中起到一定的调节作用，甚至产生“细胞因子风暴”效应［6］。近年来，肝素结合蛋白（heparin-binding protein，HBP）作为脓毒血症早期诊断的标志物逐步应用于临床［7-9］。本文探讨HBP联合细胞因子检测在血流感染患者诊断中的应用价值，旨在为临床提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象及分组 选择2018年1月—2019年3月徐州医科大学第二附属医院重症医学科收治的150例血流感染患者，根据血培养结果分为革兰阴性（G-）菌感染组56例，革兰阳性（G+）菌感染组54例，非细菌感染组40例；选择同期本院健康体检者30例作为健康对照组。

1.1.1 纳入标准 ① 被明确诊断为血流感染，血流感染的诊断标准依据《中国严重脓毒症/脓毒性休克治疗指南》（2014版）［10］；② 依据医学影像学、手术或病原体检查等资料，可以明确感染部位、感染病原体等信息；③ 对研究内容知情并自愿参与配合，依从性好。

1.1.2 排除标准 ① 合并有肿瘤、造血系统疾病等相关疾病；② 资料不完整及中途退出研究。

1.1.3 伦理学 本研究符合医学伦理学标准，经过本院伦理委员会批准（审批号：〔2017〕111326），所有对患者的检测均已获得过患者或家属的知情同意。

1.2 检测方法 采集所有患者清晨空腹血，进行血浆HBP及相关细胞因子〔IL-6、IL-10、γ-干扰素（interferon-γ，IFN-γ）〕检测，血流感染组同时采集血培养标本进行血液病原菌培养及鉴定，收集相关实验数据入库进行统计分析。其中HBP蛋白检测采用杭州中翰盛泰医疗有限公司提供的HBP测定试剂盒（酶联免疫法，批号：902913243）；细胞因子检测采用杭州赛基生物科技有限公司提供的人Th1/Th2/Th17亚群检测试剂盒（流式荧光法，批号：20190101）。所有实验均严格按照实验室标准作业程序文件进行操作。

1.3 统计学方法 采用SPSS 23.0统计软件分析数据。符合正态分布的计量资料以均数±标准差（）表示，多组间比较采用单因素One-way ANOVA方差分析；非正态分布的计量资料以中位数（四分位数）〔M（QL，QU）〕表示，组间两两比较采用Mann-Whitney U检验。P＜0.05为差异有统计学意义。绘制受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC），计算 ROC 曲线下面积（area under curve，AUC）评价各指标的诊断价值，约登指数为最大，取截断值，评估细菌感染疾病中HBP、IL-6、IL-10和IFN-γ的诊断效能。

2 结果

2.1 血流感染患者的病原菌分布 G-菌感染组感染病原菌主要为大肠埃希菌17例（30.4%）、肺炎克雷伯菌13例（23.2%）、鲍曼不动杆菌13例（23.2%）、铜绿假单胞菌6例（10.7%）、其他7例（12.5%）；G+菌感染组感染病原菌主要为金黄色葡萄球菌 16例（29.6%）、表皮葡萄球菌12例（22.2%）、溶血葡萄球菌9例（16.7%）、链球菌5例（9.3%）、屎肠球菌4例（7.4%）、其他8例（14.8%）。非细菌感染组主要为病毒感染。

2.2 各组HBP及相关细胞因子检测结果比较 G-菌感染组和G+菌感染组的HBP、IL-6、IL-10水平均明显高于非细菌感染组和健康对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.05），非细菌感染组的IFN-γ水平明显高于G-菌感染组和G+菌感染组，差异有统计学意义（均P＜0.05）。见表1。

表 1 各组 HBP、IL-6、IL-10、IFN-γ 检测结果比较〔M（QL，QU）〕

2.3 HBP、IL-6、IL-10、IFN-γ以及联合检测对不同原因导致血流感染的诊断效能比较

2.3.1 对G-菌感染的诊断效能 HBP检测诊断血流感染患者G-菌感染的AUC为0.914〔95%可信区间（95%CI）为 0.850～0.978〕，其敏感度（85.7%）和特异度（91.1%）均高于其他3种检测指标；4种指标联合检测的AUC最大，为0.973（95%CI为0.945～1.000），敏感度（89.3%）和特异度（100.00%）均高于其他单一检测指标。见表2，图1。

图1 HBP、IL-6、IL-10、IFN-γ以及联合检测诊断血流感染患者G-菌感染的ROC曲线

表2 HBP、IL-6、IL-10、IFN-γ以及联合检测对血流感染患者G-菌感染的诊断效能

2.3.2 对G+菌感染的诊断效能 HBP检测诊断血流感染患者G+菌感染的AUC为0.960（95%CI为0.920～0.999），其敏感度（88.9%）和特异度（94.4%）均高于其他3种检测指标；4种指标联合检测的AUC 最大为 0.996（95%CI为 0.986～1.000），敏感度（98.1%）和特异度（100.00%）均高于其他单一检测指标。见表3，图2。

2.3.3 对非细菌感染的诊断效能 IL-6和IFN-γ检测诊断血流感染患者非细菌感染的AUC均为0.811（95%CI分别为0.706～0.916和0.710～0.912），敏感度（82.5%）和特异度（85.5%）均高于其他2种检测指标；4种指标联合检测的AUC最大为0.981（95%CI为0.856～1.000），敏感度（85.0%）和特异度（92.5%）高于其他单一检测指标。见表4，图3。

表3 HBP、IL-6、IL-10、IFN-γ以及联合检测对血流感染患者G+菌感染的诊断效能

表4 HBP、IL-6、IL-10、IFN-γ以及联合检测对血流感染患者非细菌感染的诊断效能

图2 HBP、IL-6、IL-10、IFN-γ以及联合检测诊断血流感染患者G+菌感染的ROC曲线

图3 HBP、IL-6、IL-10、IFN-γ以及联合检测诊断血流感染患者非细菌感染的ROC曲线

3 讨论

血流感染是极易引起机体中毒、感染及全身性炎症反应的感染性疾病，然而常因症状不明显而极易被忽视，对血流感染患者的早期诊断和早期干预治疗尤为重要［11］。血培养是诊断细菌性血流感染的“金标准”，但其培养周期长、检测时间长、检出率较低、假阳性率较高，容易影响后续诊治，因此寻找合理可靠的血流感染早期生物学标志物显得尤为重要［12-13］。本研究通过HBP与细胞因子联合检测，为血流感染患者的早期诊断及早期合理抗菌药物干预等方面提供参考依据。

正常人血中HBP含量很低，细菌侵入到血管内之后，菌体本身或细菌产生的毒素刺激中性粒细胞释放HBP，从而导致血中HBP浓度升高，与潘晓微等［14］的研究结果相一致。因此，HBP在诊断血流感染中具有较高的临床诊断应用价值。本研究结果显示，HBP诊断血流感染患者G-菌和G+菌感染的AUC分别为0.914和0.960，高于其他单一指标。

血流细菌感染患者的IL-6和IL-10水平较高，这与G-菌和G+菌能够通过跨膜的Toll样受体和脂多糖受体CD14激活人类白细胞、上皮细胞和内皮细胞，启动前炎性细胞因子白细胞介素-1（interleukin-1，IL-1）、IL-6、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）的转录表达有关［15］，为临床血流感染性疾病的早期诊断提供了参考依据。本研究显示，单一指标检测血流感染时存在一定不足，而采用HBP和IL-6、IL-10、IFN-γ等多因子联合检测对G-菌、G+菌和非细菌性血流感染的敏感度和特异度均高于单一指标，可为临床早期治疗提供实验室参考。

HBP和IL-6、IL-10、IFN-γ等指标在病毒感染中保持较低的水平可以对细菌性和病毒性血流感染具有一定的鉴别作用。多因子联合检测在G-菌、G+菌和非细菌感染中的AUC分别为0.973、0.996、0.981,提示其在血流感染的早期诊断中具有较高的诊断效能。研究显示，虽然HBP在血流感染诊断方面具有较高的诊断效能，但其对G-菌和G+菌感染的区分度较低［16］，而细胞因子在这方面具有一定的指导意义，相关细胞因子在G-菌和G+菌中具有不同浓度水平的变化趋势和诊断效能，可为早期鉴别血流感染类型提供指导。因此，多因子联合检测可为临床早期区分细菌感染类型及早期抗菌药物的合理使用提供实验室依据，从而降低医疗风险及不良事件的发生率，具有较好的临床意义。

综上所述，HBP和相关细胞因子联合检测以其较高的诊断效能在血流感染患者的早期诊疗和鉴别中具有重要的参考价值，可作为感染性疾病早期诊断的实验室筛查指标，并能依据相关细胞因子表达水平的变化趋势为临床早期抗菌药物的使用提供实验室依据，具有较高的临床应用价值。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突