降钙素原与骨髓移植后菌血症患者感染菌群特点及预后的相关性

李珊珊 鲍会漳 孙 意 王春燕 贾 玫

(北京大学人民医院检验科, 北京 100044)

目前，菌血症仍然是造血干细胞移植(hematopoietic stem cell transplant,HSCT)感染并发症的主要原因之一，约5%～10%的自体造血干细胞移植受体和20%～30%的异体造血干细胞移植受体发生感染[1]。HSCT患者长期处于粒细胞缺乏，黏膜屏障受损，大剂量应用免疫抑制剂的状态，极易发生血流感染[2]。菌血症诊断的金标准是血培养，但有一些局限性，例如，尽管临床上表现为典型的脓毒血症[3]，但仍有很大比例的患者血培养呈阴性；血培养实验耗时较长，不能及早提供给临床医师准确的结果。众所周知，适当和及时的抗菌治疗是菌血症治疗成功的关键[4]。近年，生物标志物作为指导抗生素治疗决策的一种有效方法，可帮助医生更适当地使用抗生素。降钙素原(procalcitonin,PCT)作为一种生物标志物，具有很好的特异性，可以区分细菌性和非细菌性炎症[5]。考虑到大剂量化学药物治疗(以下简称化疗)和全身照射引起的免疫抑制，接受HSCT的患者菌血症的后果可能是不可预测的[6]。本研究以骨髓移植后菌血症患者为研究对象，分析其感染菌群的特点，PCT与感染菌群及预后的相关性，以期早期指导临床诊疗，提高患者的生存质量及生存率。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2016年10月至2020年5月，北京大学人民医院血液科197例住院患者(男性127人，女性70人)为研究对象。所有患者因各种血液病而接受了异体骨髓移植手术，且手术后均受到感染，血培养结果为阳性。该研究经北京大学人民医院伦理委员会批准(编号2018phb155-01)，并获得所有患者的知情同意。

1.2 实验室检测方法

所有血液标本都在患者发热12 h内采集，发热标准是患者体温(腋窝温度)超过37.7 ℃以上且时间大于1 h。使用美国BD公司FX400自动血液培养系统培养血液样本。如果5 d后没有生长，则认定血培养结果是阴性。使用德国罗氏诊断有限公司E411免疫分析仪检测PCT浓度。使用西班牙Werfen公司ACL TOP700分析仪检测D-二聚体(D-Dimer)浓度。使用美国Beckman公司AU5832全自动生化分析仪检测血清各生物化学指标。使用日本Sysmex公司XN-20血球仪检测血常规项目。

1.3 统计学方法

采用SPSS 22.0软件，数据不符合正态分布，用M(P25,P75)表示，两组之间中位数的比较采用非参数检验；计数资料组间构成比较采用χ2检验；采用 Kaplan-Meier 生存曲线分析PCT与患者预后的相关性，COX回归分析各因素与感染结局的相关性。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 骨髓移植菌血症患者炎症指标的特点

根据患者是否粒细胞缺乏将患者分为两组，粒细胞缺乏组患者年龄明显高于非粒细胞缺乏组，而两组性别差异无统计学意义；炎症指标PCT在粒细胞缺乏组明显高于非粒细胞缺乏组;而D-Dimer在粒缺乏组明显低于非粒细胞缺乏组；生物化学指标丙氨酸氨基转移酶(alanine transaminase,ALT)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)在粒细胞缺乏患者组比非粒细胞缺乏组患者降低；组间比较差异有统计学意义(P<0.05)，详见表1。根据骨髓移植菌血症患者感染后菌群的不同，分为革兰阴性菌感染组、革兰阳性菌感染组、真菌组。表2示PCT在革兰阴性菌感染组最高，革兰阳性组最低，差异均有统计学意义(P<0.05)。

表1 粒细胞缺乏患者与非粒细胞缺乏患者各项指标的比较

表2 骨髓移植菌血症患者 PCT在革兰阴性菌感染组、革兰阳性菌感染组、真菌组3组的比较

2.2 PCT在骨髓移植菌血症患者不同感染部位的特点

骨髓移植菌血症患者感染部位主要集中在肺部、肛周、消化系统，具有明显的异于其他疾病引起的菌血症的感染部位特点(表3)。肺部、消化系统和肛周感染的患者PCT浓度较高，可能与这些部位感染革兰阴性菌较多有关。本实验根据是否有具体的感染部位进一步将患者分为2组，PCT在2组之间差异无统计学意义(表4)。故PCT比较难区分骨髓移植后菌血症患者的感染部位。

表3 骨髓移植菌血症患者的感染部位分布及PCT 在不同感染部位的比较

表4 骨髓移植菌血症患者在不同感染部位 PCT的比较

2.3 PCT与骨髓移植菌血症患者预后的相关性。

根据本次感染后患者预后情况(好转出院或死亡)，将患者分为好转出院组(158例)和死亡组(39例)，分析2组患者的感染指标、肝功能指标、肾功能指标及心力衰竭指标的特点。表5显示，好转出院组患者的感染指标PCT、白细胞(white blood cell,WBC)、

表5 好转出院组患者及死亡组患者的各炎症指标及生物化学指标的比较

D-Dimer明显低于死亡组，差异有统计学意义；肝功能指标如门冬氨酸氨基转移酶(aspartate transaminase，AST)、ALT、LDH、磷酸激酶(creatine kinase，CK)等，好转出院组明显低于死亡组；白蛋白(albumin,ALB)好转出院组高于死亡组，且差异有统计学意义，即好转出院组的肝功能明显低于死亡组。好转出院组肾功能指标血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、肌肝(creatinine,CRE)，明显低于死亡组；好转出院组心力衰竭指标脑钠肽(brain natriuretic peptide,BNP)也明显低于死亡组。

以骨髓移植后菌血症患者PCT中位数为界点，当PCT<0.801 ng/mL时，骨髓移植菌血症患者感染后生存时间明显延长，死亡病例数明显降低，差异有统计学意义(图1)。进一步对本次感染死亡病例进行多因素的COX回归分析，由表6得知，PCT、CRE及感染革兰阴性菌是造成骨髓移植后感染死亡的危险因素，ALB是其保护因素,差异均有统计学意义。尤其是革兰阴性菌感染是造成死亡的主要危险因素(HR：3.729,95%CI：1.001～13.888，P=0.05)，而与是否粒细胞缺乏和感染部位无关。

图1 Kaplan-Meier 生存曲线提示了PCT与骨髓移植后菌血症患者预后的相关性Fig.1 Kaplan-Meier survival plot showed proportion of survivors with a risk of bacterial infectionPCT: procalcitonin; Median of PCT: 0.801 ng/mL.

表6 本次感染病死率相关因素的COX回归分析

3 讨论

目前，在粒细胞缺乏患者中广泛用于检测的生物标志物有PCT和C反应蛋白[7]。尽管如此，在粒细胞减少患者中使用生物标志物仍然是一个有争议的问题，没有足够的数据显示这些生物标志物在HSCT患者中的诊断和临床意义[8]。先前的研究[9-10]表明，生物标志物在特殊人群中并不是同样有效的，这就需要在不同人群有不同的临界值。革兰阴性病原体引起菌血症，影响世界各地的移植中心，因此，根据最近微生物的转变[11]，生物标志物在HSCT患者中的应用应该重新评估。

本实验研究表明，无论骨髓移植后菌血症的患者是否粒细胞缺乏，PCT在革兰阴性菌感染组明显高于革兰阳性菌感染组。这与较多的研究[12-13]结果是一致的。Liu等研究[12]表明在脓毒症患者中，感染革兰阴性菌组的PCT明显高于感染革兰阳性菌组(23.64 ng/mLvs6.18 ng/mL,P<0.001)。Leli等[13]的研究表明，在1 949例血培养阳性的血流感染患者中，革兰阴性菌感染组PCT的中位数13.8(3.4,44.1) ng/mL明显高于革兰阳性菌感染组2.1,(0.6,7.6) ng/mL和真菌感染组0.5(0.4,1) ng/mL (P<0.000 1)。骨髓移植患者肛周及消化系统是患者感染最多的部位。一方面因为骨髓移植患者较长时间处于粒细胞减少的状态，自身免疫力低下[14]；另一方面因为骨髓移植患者前期经过长时间化疗等治疗，破坏了消化道黏膜的完整性，易造成感染[15]。有文献[16]显示，PCT不但可以区分感染的菌群，还可以相对区分感染部位。这可以用不同病原体的定植地点不同来解释。有些感染部位以革兰阴性菌为主，有些以革兰阳性菌为主，有些细菌组成相似。

本实验研究还表明PCT、CRE及感染革兰阴性菌是造成骨髓移植后感染死亡的危险因素，ALB是其保护因素(差异均有统计学意义)，与是否粒细胞缺乏和感染部位无关。而PCT在革兰阴性菌感染组升高程度最高，故监测PCT的变化情况可能会预测其事件结局。Kataja等[17]表明，在心源性休克患者中，与存活者相比，非存活者从12 h起PCT浓度显著升高，PCTmax≥0.5 μg/L(60%的患者)与系统性灌注不足、心脏和肾脏功能障碍、酸中毒、高浓度血乳酸、白细胞介素-6、生长分化因子15的临床体征相关。PCTmax≥0.5 μg/L与90 d病死率升高相关(57%vs22%，P<0.01)。一项随机临床实验研究[18]表明，在其他患者群中，如脓毒症患者中，以PCT为指标可减少感染相关不良事件，28 d病死率和住院费用方面是有效的。在中性粒细胞减少的癌症患者中，研究[19]表明，PCT的单一测量与多国癌症护理学会评分表现相似，可预测伴有发热性中性粒细胞减少症的癌症患者的严重并发症，并可作为风险分层的有用工具。动态监测血清PCT浓度也有助于评估脓毒症休克的预后和预测疾病的严重程度，但它可能不是脓毒症患者生存的重要独立预后指标[20-22]。目前在各种严重感染性疾病中，PCT能早期及时提示重症感染，指导临床抗生素的应用，为患者的生存率及生存质量提供了及时可靠的保障，值得临床医师关注。

笔者也意识到本研究的局限性。首先，这是一项单中心研究，可能会限制结果的普遍性。此外，纳入的事件数量并不多，这可能意味着在进行比较时出现了第二类错误，并且检测到的结果数量少，无法得出可靠的结论。然而，本研究人群虽然很小，但却是一个异质性群体，其严重并发症的发生率与先前研究[23]中报告的相似。故本实验还需要多中心、多项目的研究，以期早期及时有效的指导骨髓移植后菌血症患者的用药，提高患者生存质量及生存率。