脓毒症相关生物标志物的研究进展

沈恩芳，欧阳松茂

（1. 赣南医科大学第一临床医学院；2. 赣南医科大学第一附属医院，江西 赣州 341000）

脓毒症是由于宿主对感染的反应失调而导致的危及生命的器官功能障碍［1］。最新的流行病学研究，全球有约4 890 万脓毒症患者，其中1 100 万人死于脓毒症，相当于全年总死亡人数的19.7%［2］。据不完全统计，约72%的脓毒症患者由于延迟治疗或延后诊断发展为严重脓毒症，其中17%的患者发展为脓毒性休克。尽管有有效的抗生素和完善的生命支持治疗，但脓毒性休克的死亡率仍然很高［3］。因此，早期识别脓毒症至关重要，生物标志物可帮助临床医师更快、更及时地诊断脓毒症，理想的生物标志物应该具有便于检测、操作简便、特异度高、高敏感性等特点［3-4］，但目前相关生物标志物是否能很好地对脓毒症进行早期诊断，仍无定论［5-6］。本文就脓毒症相关生物标志物的研究进展进行综述。

1 中性粒细胞CD64

中性粒细胞CD64（Neutrophil CD64，nCD64）是免疫球蛋白Fc 部分的高亲和力受体。nCD64 是免疫球蛋白超家族的一员，主要分布于单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞等抗原提呈细胞表面［6］。当人体受到感染或体内存在大量细菌内毒素时，nCD64就会暴露在脂多糖、补体系统分子、白细胞介素8（Interleukin-8，IL-8）、白细胞介素12（Interleukin-12，IL-12）、干扰素γ、肿瘤坏死因子α、粒细胞集落刺激因子等细胞因子上［7-8］。在静止期时，nCD64 的表达很低，正常人中性粒细胞上仅发现不到2 000 个nCD64分子。但其一旦被激活，可在细菌感染的1 h内升高，并可在24 h 内保持高水平，当刺激解除后，又可以在7 d后回归基线水平［9-10］。且nCD64在体外研究的血液样本中相对稳定，较容易被流式细胞仪检测到，因此nCD64 的稳定特性使其适合作为诊断指标。一项研究［11］提示，对比nCD64 和CRP 对早期脓毒症预测的准确性，其结果优于C-反应蛋白（Creactive protein，CRP）和降钙素原（Procalcitonin，PCT），证明nCD64是一种早期预测脓毒症的有用工具，但由于该研究样本量较小，且数据收集不全面等因素，该实验结果可能存在一定误差。同时，有研究［12］显示，在比较细菌和真菌感染的脓毒症患者nCD64 表达水平中，nCD64 水平浓度变化并未显示出显著差异，这表明nCD64 的浓度水平变化不能区分患者是否为细菌或真菌感染，但同样因为其研究病例数较少，仅有20 多例数据，所以可能存在一定偶然性。nCD64对于脓毒症的早期预测仍存在一定争议［11，13］。将nCD64与CRP或PCT进行比较的研究数量很少，需要更多的研究来进行对比验证。同时，nCD64的最佳截断值目前尚不清楚，值得进一步研究。

2 降钙素原

降钙素原是由116个氨基酸组成的在甲状腺滤泡旁细胞产生的降钙素前肽。与降钙素不同，PCT缺乏激素活性，其水平在健康人中几乎检测不到（＜0.033 ng·mL-1）［14］，仅已知在甲状腺髓样癌和小细胞肺癌患者中升高［3］。但PCT 在细菌感染患者中水平迅速上升，并可在感染后6 h检测到，在18～24 h达到峰值，并保持高水平长达48 h［15］。同时，PCT不仅与感染的发生有关，也与感染的严重程度有关。因为在全身感染过程中，PCT 主要通过2 种途径产生：一种是由内毒素或其他微生物毒性代谢产物诱导的直接途径，另一种是由各种炎症介质如IL-6、肿瘤坏死因子α 等诱导的间接途径。研究表明，脓毒症患者的PCT 值显著高于全身炎症反应综合征（Systemic inflammatory response syndrome，SIRS）患者，与SIRS 患者平均PCT 相比，脓毒症患者平均PCT（3.495 ng·mL-1）更高［5］。虽然PCT 对脓毒症的诊断价值高，但我们知道，脓毒症最常见的感染源来自肺部，其次是尿路感染、胃肠道感染，因此当感染刺激机体后，PCT 在不同部位的浓度存在很大差异，致使PCT 对脓毒症早期预测的截断值存在很大争议。另外一项研究［7］表明，PCT 在区分脓毒症和脓毒性休克中差异无统计学意义，因此，PCT是否能早期单独预测脓毒症仍存在很大争议。

3 C-反应蛋白

C-反应蛋白是一种急性反应期蛋白，由肝脏在应激状态下合成。在正常健康状态下，CRP 水平通常处于较低水平，但当体内出现炎症、感染或组织损伤时，CRP 可在12～18 h 内上升，循环半衰期约为19 h［4］。诊断感染的CRP 临界值为5～10 mg·dL-1。有研究［2］显示，CRP 作为预测因子对脓毒症早期预测的敏感性为84.3%，特异性为46.15%，阳性预测值为84%，阴性预测值为42.8%。由此看出，CRP 作为脓毒症生物标志物的主要缺点是其特异性较低，但如果在病程早期进行测定，CRP 对排除脓毒症确有较高的阴性预测价值。另外，CRP＞100 mg·dL-1通常反应在细菌感染上，而水平＜100 mg·dL-1则更多反应于真菌感染。但在各种风湿性疾病、炎症性肠病、血液病和移植物抗宿主病中，CRP 水平也会升高，因此，对于脓毒症的早期诊断，也会出现假阳性可能［15］。

4 人类白细胞抗原-DR

人类白细胞抗原-DR（Human leukocyte antigen-DR，HLA-DR）是一种在抗原提呈细胞上表达的糖基化细胞表面膜蛋白，在单核细胞上也有组成性表达。HLA-DR 在感染中的主要作用是T 辅助细胞的抗原呈递，导致促炎细胞因子的释放［16-17］。正常情况下，单核细胞和巨噬细胞表达的HLA-DR 水平范围从每个细胞结合15 000 个抗体到高达60 000 个抗体；健康受试者中常用的HLA-DR下限为15 000个抗体［18］。在健康状态下，有大于90%的单核细胞HLA-DR（Monocytic human leukocyte antigen-DR，mHLA-DR）可通过染色显影，即染色呈阳性［19］，然而，在脓毒症患者中，当HLA-DR 低表达时，CD4+T淋巴细胞未被激活，导致机体既不能刺激B 细胞产生特异性抗体，也不能增加CD8+T 淋巴细胞的产生，而这一免疫途径受损，可导致免疫抑制。一项研究［20］显示，存活组和死亡组之间的初始mHLA-DR表达是相似的，但2 d 后，死亡组的mHLA-DR 显著下降。因此可以看出，抗原呈递细胞表面HLA-DR的丰度可作为免疫能力的标志［16］。同时，脓毒症患者死后脾脏活检中也显示mHLA-DR 抗原提呈细胞低表达［17］，这也可以间接证明，HLA-DR 的低表达与脓毒症的死亡率呈正相关，且当单核细胞上HLA-DR表达小于30%时与不良预后具有高相关性［21］。因此可以认为，mHLA-DR 下调使单核细胞抗原提呈能力降低，可导致脓毒症患者致命结局。同时，mHLA-DR 低表达可被认为是脓毒症的可靠标志物和预测因子［7］。另外，多项研究显示，mHLA-DR 下调不仅是死亡率的预测因子，还与继发感染的风险相关，同时mHLA-DR 的表达动力学与感染部位及病原体类型无关［21-23］。因此，通过对mHLA-DR 的测定可较早明确患者是否为脓毒症，但mHLA-DR 测量还有一些缺陷，其细胞染色必须在取样后2～4 h内完成［7］，而且由于缺乏标准化的、经过分析验证的方法，导致无法广泛应用［18］。

5 白细胞介素6

白细胞介素6（Interleukin-6，IL-6）是巨噬细胞、内皮细胞和T 细胞产生的在感染或组织损伤期间释放的一种促炎细胞因子，作用于肝脏，诱导急性期蛋白合成和产生抗体的B 细胞增殖，并激活T 淋巴细胞分化［24］。在机体遭到感染时，细胞因子风暴期间，大量不同的活性免疫介质迅速产生，比如：IL-1、IL-6、IL-18、干扰素γ和肿瘤坏死因子α，尤其是IL-6升高明显，因此可将IL-6 水平升高作为细胞因子风暴的标志［25］。IL-6在巨噬细胞等先天免疫细胞检测到损伤相关分子模式或病原体相关分子模式后迅速表达，并早于PCT和CRP升高。研究表明，在稳定条件下IL-6水平为0.2～7.8 pg·mL-1，在机体感染后的2 h即可达到峰值，而且持续时间较长，而在患有脓毒症的成人中，IL-6 浓度可达到1 600 pg·mL-1［26］。MCELVANEY O J 等［27］提出，IL-6是判断早期脓毒症的理想指标。还有研究［26］表明，持续高水平的IL-6对早期诊断脓毒症和判断脓毒症的严重程度有一定价值。但IL-6 对感染反应的大小在绝对意义上也因患者而异，且与年龄有关。此外，运动、昼夜节律的改变、伴随的药物治疗和免疫代谢疾病（如肥胖）也会影响循环IL-6 浓度和IL-6 的释放［27］。因此，现在IL-6 仅作为脓毒症早期识别的中等质量有效指标，而一般不作为单独预测脓毒症的生物标志物。

6 小结

目前生物标志物对于脓毒症的早期诊断仍存在一定争议。⑴nCD64、mHLA-DR 作为有较高敏感性和特异度的生物标志物，其截断值与预测脓毒症的准确性目前仍在探索中，同时研究的样本量较少，实验存在一定异质性。⑵作为临床中常见的生物标志物，PCT 对脓毒症的诊断和指导抗生素使用存在一定指导意义，但其因为在不同组织部位的浓度值不同，导致诊断脓毒症的截断值范围存在一定争议。⑶nCD64 与PCT、CRP 的联合使用对脓毒症早期诊断的敏感性、特异度、阳性率、阴性率、阳性似然比、阴性似然比是否比单用一个生物标志物更高，目前研究样本仍较少，需要更大的样本量支撑。⑷CRP、IL-6 对脓毒症的诊断和治疗具有一定指导意义，但由于敏感性和特异度不高，一般不作为单独预测脓毒症的生物标志物。