脑脊液肝素结合蛋白在儿童细菌性脑膜炎和病毒性脑膜炎鉴别诊断中的应用价值

桂珍 张淑平 陈小洁 高岭

颅内感染性疾病是严重危害儿童健康的中枢神经系统疾病，由于儿童免疫系统发育欠完善，一旦发生颅内感染，病情进展快，可能危及患儿生命，存活者可能会出现痴呆、癫痫、瘫痪等后遗症。因此，早期明确诊断、合理及时治疗对改善患儿远期预后具有重要意义。儿童颅内感染病原体以细菌和病毒为主，由于临床症状相似，细菌性脑膜炎（bacterial meningitis,BM）和病毒性脑膜炎（viral meningitis,VM）的鉴别诊断存在一定的困难。脑脊液细菌培养是鉴定颅内感染病原体的金标准，但由于其耗时长、阳性率低，无法用于感染的快速诊断。

肝素结合蛋白（heparin-binding protein,HBP），也称为天青杀素或阳离子抗菌蛋白，主要存在于中性粒细胞的分泌颗粒和嗜天青颗粒中。正常人血中HBP含量很低，一般不超过10 ng/ml。当有感染发生时，菌体本身或细菌释放的毒素等物质刺激中性粒细胞释放HBP从而导致血中HBP含量迅速升高[1]。研究发现，BM患者脑脊液中HBP释放增多[2]。本研究通过检测BM和VM患儿脑脊液中HBP等指标，探讨HBP在儿童BM和VM鉴别诊断中的应用价值。

1 对象和方法

1.1 对象 选取2019年7月至2020年2月在南京医科大学附属儿童医院确诊的BM患儿33例（BM组）及VM患儿46例（VM组），并选取同期脑脊液WBC正常的非中枢神经系统感染患儿33例作为健康对照组（HC组）。BM与VM患儿均符合《诸福棠实用儿科学》第8版化脓性脑膜炎与病毒性脑炎的诊断标准[3]，排除颅脑外伤、中枢神经系统肿瘤、非细菌或病毒病原体感染以及入院前抗生素治疗时间＞48 h的患儿。BM组男20例，女13例；年龄1个月～10岁，中位年龄5.8岁。VM组男22例，女24例；年龄1～16岁，中位年龄6.9岁。HC组男14例，女19例；年龄4个月～12岁，中位年龄6.2岁，均为病初疑似中枢神经系统感染后经检查后排除。3组患儿性别、年龄比较差异均无统计学意义（均P＞0.05）。本研究经医院医学伦理委员会审批通过，所有患儿家长均知情同意。

1.2 方法 所有患儿于入院后12 h内、抗生素治疗之前（第1天）采集脑脊液。一部分脑脊液标本3 000 r/min离心5 min，用德国Roche全自动生化分析仪cobas8000系统及配套试剂检测脑脊液总蛋白（total protein,TP）、腺苷脱氨酶（adenosine deaminase,ADA）、葡萄糖（glucose,GLU）、氯化物（chloride,CL）、乳酸脱氢酶（lactic dehydrogenase,LDH）水平；剩余上清液用无菌EP管分装，-80℃冰箱保存，用Jet-iStar3000免疫分析仪及配套试剂（中翰盛泰生物技术股份有限公司）检测脑脊液HBP。另一部分用Sysmex XN-2800血细胞分析仪及配套试剂（日本希森美康公司）检测脑脊液有核细胞计数（nucleated cell count,N）、单个核细胞计数（mononuclear cell count,MN）和多个核细胞计数（polymorphonuclear cell count,PMN）。

1.3 统计学处理 采用SPSS 20.0统计软件。计量资料以 M（P25，P75）表示，组间比较采用 Kruskal-Wallis H检验，两两比较采用Mann-Whitney U检验。采用Spearman秩相关分析脑脊液各指标之间的相关性。ROC曲线评估脑脊液各检测指标对BM和VM的鉴别诊断效能。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组患儿脑脊液各检测指标比较 3组患儿脑脊液 HBP、N、MN、PMN、TP、ADA、GLU、CL 和 LDH 比较差异均有统计学意义（均P＜0.01）。两两比较显示，BM组患儿 HBP、N、MN、PMN、TP、ADA 和 LDH 均明显高于VM组和HC组（均P＜0.01），而GLU和CL水平均明显低于VM组和HC组（均P＜0.01）；VM组患儿N和ADA均明显高于HC组（均P＜0.01），见表1。

表1 3组患儿脑脊液各检测指标比较

2.2 脑脊液HBP水平与其他脑脊液检测指标的相关性分析 Spearman秩相关分析显示，脑脊液HBP水平与脑脊液 N、MN、PMN、TP、ADA、LDH 水平均呈正相关（r=0.587、0.565、0.642、0.767、0.430、0.687，均 P＜0.01），与 GLU、CL 水平均呈负相关（r=-0.647、-0.317，均 P＜0.01）。

2.3 脑脊液各检测指标对BM的诊断价值 以HC组为对照，绘制脑脊液 HBP、N、MN、PMN、TP、ADA、GLU、CL、LDH诊断BM的ROC曲线（图1，见插页），各指标的 AUC 分别为 0.995、0.965、0.965、0.851、0.983、0.819、0.972、0.731、0.942。 脑 脊 液 HBP、N、MN、TP、GLU 和LDH的AUC均较高，其中HBP的AUC最大，同时具有较好的灵敏度和特异度，见表2。

表2 脑脊液各检测指标对BM的诊断价值

图1 脑脊液各指标诊断细菌性脑膜炎（BM）的ROC曲线（HBP为肝素结合蛋白；N为有核细胞计数；MN为单个核细胞计数；PMN为多个核细胞计数；TP为总蛋白；ADA为腺苷脱氨酶；GLU为葡萄糖；CL为氯化物；LDH为乳酸脱氢酶）

2.4 脑脊液各检测指标在BM和VM的鉴别诊断中的价值 以VM组为对照，绘制脑脊液HBP、N、MN、PMN、TP、ADA、GLU、CL、LDH 鉴别诊断 BM 和 VM 的ROC曲线（图2，见插页），各指标的AUC分别为0.968、0.773、0.741、0.799、0.920、0.755、0.930、0.753、0.921。脑脊液HBP的AUC大于其他指标，且灵敏度和特异度均较好，见表3。

表3 脑脊液各检测指标在BM和VM的鉴别诊断中的价值

图2 脑脊液各指标鉴别诊断细菌性脑膜炎（BM）和病毒性脑膜炎（VM）的ROC曲线（HBP为肝素结合蛋白；N为有核细胞计数；MN为单个核细胞计数；PMN为多个核细胞计数；TP为总蛋白；ADA为腺苷脱氨酶；GLU为葡萄糖；CL为氯化物；LDH为乳酸脱氢酶）

3 讨论

BM和VM是较常见的中枢神经系统疾病，这两种疾病的临床特征非常相似，早期的诊断和鉴别比较困难。一直以来，脑脊液细胞含量是鉴别细菌性和病毒性颅内感染的指标，中性粒细胞低或淋巴细胞高提示非细菌性病原体感染[2]。本研究显示，脑脊液传统指标 N、MN、PMN、TP、ADA、GLU、CL、LDH 等在诊断 BM方面价值较高，但在鉴别诊断BM和VM方面效能降低，与以往文献报道相一致[4-5]。

HBP也称为天青杀素或阳离子抗菌蛋白37，由Shafer等[6]于1984年首先分离提取出。HBP主要存在于中性粒细胞的分泌颗粒和嗜天青颗粒中，对炎症反应起到重要的作用[7]。当细菌感染时，菌体组织或其释放的毒素可刺激中性粒细胞释放HBP[8]，导致血液及体液中HBP水平升高。本研究通过分析脑脊液HBP与脑脊液细胞数量的相关性发现，脑脊液HBP与PMN相关性最高，进一步支持HBP水平反映的是活化的中性粒细胞数量而不是有核细胞数量。

HBP是诊断感染状态和抗感染治疗的炎症指标，即使采样前使用过抗菌药物，BM患者HBP水平仍显著升高[9]。2011年，Linder等[2]首次提出脑脊液HBP在诊断BM方面的优越性，AUC为0.994，HBP水平为20 ng/ml时，诊断灵敏度、特异度、阳性预示值、阴性预示值分别为 100%、99.2%、96.2%、100%。Zhang等[10]的研究结果表明，脑脊液HBP水平在细菌性颅内感染的诊断中表现出更好的灵敏度和特异度，并且与疾病的严重程度有关。此外，通过检测BM患者入院第7天脑脊液各指标，黄彩芝等[11]发现，针对未治疗或部分治疗的PM患儿，脑脊液HBP检测有助于评估治疗效果预测预后，而入院第7天脑脊液HBP对预后不良具有更好的预测能力。本研究中BM组脑脊液HBP水平明显高于VM组和HC组，HBP诊断BM的AUC为 0.995，高于脑脊液传统指标 N、MN、PMN、TP、ADA、GLU、CL、LDH，HBP水平为 22.88 nmol/L时，诊断BM的灵敏度为0.97，特异度为1.00，提示脑脊液 HBP对BM的诊断价值高于其他指标；HBP鉴别诊断BM和VM的AUC为 0.968，HBP水平为 48.38 nmol/L时，诊断BM的灵敏度0.85，特异度为1.00，与文献报道基本一致。

综上所述，与脑脊液传统指标相比，HBP是较为理想的辅助诊断BM的炎症指标，同时在鉴别诊断BM和VM方面具有一定的价值，但由于本实验样本量少，部分研究对象在进入本院前已接受过治疗，研究对象的病情严重程度未分级，未纳入其他类型如结核性脑膜炎等原因，结果可能存在一些偏倚，后期课题组将扩大样本数量，消除已存在的影响因素，进行进一步的扩展研究与验证。