趙若愚，鮑逸民，楊永青

（南京醫(yī)科大學(xué)附屬蘇州醫(yī)院，1.急診科，2.核醫(yī)學(xué)科，江蘇蘇州，215002）

血清PCT、IL-6、NT-proBNP、CTn I和D-D測(cè)定水平在急診膿毒癥患者早期診斷中的臨床研究

趙若愚1，鮑逸民1，楊永青2

（南京醫(yī)科大學(xué)附屬蘇州醫(yī)院，1.急診科，2.核醫(yī)學(xué)科，江蘇蘇州，215002）

目的 為了探討急診膿毒癥患者早期診斷中測(cè)定血清降鈣素原（procalcitonin，PCT）、白介素-6（interleukin-6，IL-6）、N端腦利鈉肽前體（n-terminal pro B-type netriuretic peptide，NT-proBNP）、肌鈣蛋白I（cardiac troponin I，CTnI）和D-二聚體（D-dimer，D-D）水平的臨床意義。方法 采用化學(xué)發(fā)光免疫分析、超敏酶免疫分析和熒光免疫分析測(cè)定了急診就診患者439例，其中307例診斷為急診膿毒癥患者（包括236例嚴(yán)重膿毒癥和71例膿毒癥休克）和普通感染患者132例，以及86例正常對(duì)照組血清生物標(biāo)志物（PCT、IL-6、NT-proBNP、CTnI和D-D）水平，并進(jìn)行了對(duì)比性分析。采用受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic curve，ROC曲線）分析PCT、IL-6、NT-proBNP、CTnI和D-D評(píng)估急診膿毒癥患者早期診斷的臨床價(jià)值。結(jié)果 307例急診膿毒癥患者血清PCT、IL-6、NT-proBNP、CTnI和D-D水平較之86例正常對(duì)照組明顯增高（P分別為＜0.001，＜0.001，＜0.01，＜0.001和＜0.001），并且隨疾病嚴(yán)重程度而增高。132例普通感染患者血清PCT、NT-proBNP、CTnI和D-D水平正常（P均＞0.05），僅血清IL-6水平輕度增高（P＜0.05）。ROC曲線對(duì)急診膿毒癥早期診斷預(yù)測(cè)的價(jià)值評(píng)估表明：五種生物標(biāo)志物均具有急診膿毒癥早期診斷的價(jià)值，以PCT為最佳，其后依次為IL-6、NT-proBNP、CTnI和D-D。結(jié)論 生物標(biāo)志物（PCT、IL-6、NT-proBNP、CTnI和D-D）是急診膿毒癥早期診斷和病情嚴(yán)重程度評(píng)估的有價(jià)值指標(biāo)。

急診膿毒癥； 嚴(yán)重膿毒癥； 膿毒癥休克； 生物標(biāo)志物； 早期診斷； 有價(jià)值指標(biāo)

膿毒癥是導(dǎo)致危重癥患者死亡的主要原因，并且是內(nèi)外因素綜合作用的系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)，推遲1小時(shí)受診，其病死率將增加1.5%，美國(guó)每年超過(guò)75萬(wàn)人進(jìn)行急診治療［1］。我國(guó)膿毒癥已成為重癥監(jiān)護(hù)病房（Intensive Care Unit，ICU）患者死亡的主因，1～4歲兒童的第7大致死原因和65～75歲老人的第8大致死原因，也是非心臟疾病死亡的主要原因之一。生物標(biāo)志物在急診膿毒癥（嚴(yán)重膿毒癥和膿毒癥休克）的早期診斷、病情和預(yù)后判斷、療效評(píng)估中具有重要的臨床價(jià)值［2］。本研究通過(guò)生物標(biāo)志物PCT、IL-6、NT-proBNP、CTnI和D-D水平的測(cè)定，以探討急診膿毒癥患者早期診斷的臨床價(jià)值。

材料和方法

1 研究對(duì)象

采用前瞻性研究方法，收集2008年1月至2014年6月在南京醫(yī)科大學(xué)附屬蘇州醫(yī)院急診科就診的患者共439例，均簽署知情同意書(shū)，其中：急診膿毒癥患者307例（嚴(yán)重膿毒癥236例，膿毒癥休克71例），年齡42.3±10.1歲，非手術(shù)、外傷者，在我科存活時(shí)間≥24h，全部患者符合2001年華盛頓國(guó)際膿毒癥定義會(huì)議制定的膿毒癥診斷標(biāo)準(zhǔn)［3］；普通感染患者132例，平均年齡43.1±11.2歲，排除血液系統(tǒng)疾病或免疫缺陷疾病和長(zhǎng)期使用抗凝劑及激素的患者。正常對(duì)照組86例，平均年齡40.8±12.6歲，均為我院體檢合格的健康正常人（其體溫、心率、呼吸頻率、血常規(guī)等生化指標(biāo)正常，腦、心、肝、腎和肺功能正常，無(wú)感染和免疫缺陷疾病）。

2 方法

全部膿毒癥和普通感染患者來(lái)我科就診時(shí)以及正常對(duì)照組來(lái)院體檢時(shí)即抽取5mL靜脈全血，放置20min后，分離出血清。分別采用化學(xué)發(fā)光免疫分析、超敏酶免疫分析和熒光免疫分析測(cè)定血清PCT、IL-6、NT-proBNP、CTnI和D-D水平。試劑分別由美國(guó)Backman-counlter公司、瑞士生物技術(shù)有限公司和德國(guó)西門子公司提供。

3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS10.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。檢測(cè)結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，多組間比較采用單因素方差分析，以P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。PCT、IL-6、NT-proBNP、CTnI和D-D水平在評(píng)估膿毒癥早期診斷時(shí)進(jìn)行了ROC曲線分析，并計(jì)算敏感度、特異度和95%可信區(qū)間（confidence intervals，95%CI），以Youden指數(shù)最大作為選擇依據(jù)即診斷臨界值，從而說(shuō)明在膿毒癥早期診斷中的診斷效率。

結(jié) 果

1 急診膿毒癥和病毒感染患者血清生物標(biāo)志物水平

307例急診膿毒癥患者血清PCT、IL-6、NT-proBNP、CTnI和D-D水平較之86例正常對(duì)照組明顯增高（P分別為＜0.001，＜0.001，＜0.01，＜0.001和＜0.001），其中236例嚴(yán)重膿毒癥明顯增高，71例膿毒癥休克顯著增高，隨膿毒癥患者疾病的嚴(yán)重程度而增高。132例普通感染血清PCT、NT-proBNP、CTnI和D-D水平與正常對(duì)照組無(wú)明顯差異（P均＞0.05），僅血清IL-6水平增高（P＜0.05）。

表1 307例急診膿毒癥、132例普通感染患者和86例正常對(duì)照組血清生物標(biāo)志物水平（±s）

表1 307例急診膿毒癥、132例普通感染患者和86例正常對(duì)照組血清生物標(biāo)志物水平（±s）

注：與正常對(duì)照組比較，ΔP＞0.05，*P＜0.05，**P＜0.01，***P＜0.001

組別例數(shù)PCT（ng/mL）IL-6（ng/mL）NT-proBNP（pg/mL）CTnI（ng/mL）Di-D（mg/mL）急診膿毒癥3075.15±1.16***37.16±7.79***420.19±100.13**0.044±0.010***0.96±0.20***嚴(yán)重膿毒癥2365.62±1.40***35.21±7.28***410.26±96.21**0.038±0.009***0.91±0.17**膿毒癥休克716.78±1.64***42.37±8.42***490.33±118.62***0.057±0.012***1.20±0.23***普通感染1320.77±0.18Δ4.62±1.04*253.11±55.11Δ0.012±0.003Δ0.33±0.06Δ正常對(duì)照組860.64±0.142.98±0.68221.13±52.220.010±0.0020.35±0.07

2 ROC曲線對(duì)急診膿毒癥早期診斷預(yù)測(cè)的價(jià)值評(píng)估

ROC曲線下的面積，以PCT為最高，依次為IL-6、NT-proBNP、CTnI和D-D。5種血清生物標(biāo)志物均具有急診膿毒癥早期診斷的價(jià)值，其中PCT最佳，依次為IL-6、NT-proBNP、CTnI和D-D。以Youden指數(shù)最大作為選擇依據(jù)，則血清PCT、IL-6、NT-proBNP、CTnI和D-D對(duì)急診膿毒癥早期診斷的最佳臨界值分別為：1.41ng/mL（敏感度 83.2%，特異度88.1%）、8.13ng/mL（敏 感度 81.2%，特異 度84.2%）、366.41pg/mL（敏感度80.1%，特異度81.6%）、0.041 ng/mL（敏感度76.2%，特異度75.4%）和0.062mg/mL（敏感度69.8%，特異度71.4%），亦以PCT為最佳，依次為IL-6、NT-proBNP、CTnI和D-D。5種生物標(biāo)志物聯(lián)合診斷中的AUC為 0.923，95%CI為0.856～0.961，敏感度為88.7%，特異度為94.2%。

表2 生物標(biāo)志物評(píng)估膿毒癥早期診斷預(yù)測(cè)的價(jià)值

討 論

當(dāng)今，膿毒癥仍是導(dǎo)致重癥患者死亡的一個(gè)重要原因，也是重癥醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的重要課題。盡管膿毒癥的診治取得了相當(dāng)大的進(jìn)步，因臨床表現(xiàn)缺乏特異性，病死率仍高達(dá)30%～50%，因細(xì)菌培養(yǎng)需48小時(shí)以上，聚合酶鏈反應(yīng)（polymerase chain reaction，PCR）分析技術(shù)復(fù)雜，故尋找膿毒癥早期診斷及危險(xiǎn)程度分層方法并及時(shí)治療仍是當(dāng)務(wù)之急［4］。本 研究 結(jié) 果 表 明，血 清PCT、IL-6、NT-proBNP、CTnI和D-D在急診膿毒癥中均具有早期診斷價(jià)值，其水平隨急診膿毒癥患者的病情嚴(yán)重程度而增高，具有較高的敏感度和特異度，有助于急診膿毒癥的早期診斷、危險(xiǎn)分層和早期治療，以期降低膿毒癥的病死率。

據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，PCT大量合成需要以下3個(gè)因素共同作用：①宿主反應(yīng)的啟動(dòng)因素：細(xì)菌感染、內(nèi)毒素刺激和組織外傷引起的炎癥反應(yīng)；②激活機(jī)體免疫反應(yīng)：?jiǎn)魏思?xì)胞粘附，粘附的單核細(xì)胞與脂肪細(xì)胞直接接觸交流，組織侵襲性，促進(jìn)炎癥細(xì)胞因子釋放如IL-6等，器官功能障礙，啟動(dòng)甲狀腺以外的多種組織大量合成釋放 PCT；③炎癥反應(yīng)需要一定的強(qiáng)度，只有局部的炎癥反應(yīng)轉(zhuǎn)變成全身炎癥反應(yīng)，PCT水平才能持續(xù)增高。由于膿毒癥具有上述特征，故血清PCT水平診斷細(xì)菌感染導(dǎo)致的全身炎癥反應(yīng)具有高特異性和高靈敏性，而且血清PCT水平與膿毒癥的嚴(yán)重程度具有良性相關(guān)性［5-7］，在判斷是否存在感染和感染是否嚴(yán)重時(shí)優(yōu)于其他生物標(biāo)志物［8］，Castelli等［9］指出，如果血清PCT水平＞2.0ng/mL，應(yīng)該考慮細(xì)菌性感染的膿毒癥，而Rumende等［10］認(rèn)為PCT水平＞0.5ng/mL時(shí)，就要考慮重癥膿毒癥和膿毒癥休克。

IL-6水平的增高在急性炎癥期較之hs-CRP提早24～36小時(shí)，是膿毒癥早期診斷、病情嚴(yán)重程度和預(yù)后評(píng)估的有價(jià)值指標(biāo)［11］。其增高的機(jī)理可能是：膿毒癥患者具有嚴(yán)重的細(xì)胞免疫缺陷，T、B淋巴細(xì)胞比例調(diào)節(jié)紊亂，血清中具有較高的循環(huán)免疫復(fù)合物所致；其次，體內(nèi)巨噬細(xì)胞在吞噬抗原物質(zhì)時(shí)，IL-6和TNF-α作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞，在病理情況下是發(fā)病機(jī)制中的重要炎癥介質(zhì)，從而導(dǎo)致病理性損傷，促使疾病的發(fā)生和發(fā)展［4，10］。

膿毒癥患者可出現(xiàn)心臟收縮功能或舒張功能障礙或兩者并存，以致NT-proBNP水平增高，故Sturgess等［12］研究認(rèn)為：該指標(biāo)是膿毒癥嚴(yán)重程度和預(yù)測(cè)死亡的獨(dú)立危險(xiǎn)因子，優(yōu)于其他心臟生物標(biāo)志物。Solheim等［13］報(bào)道，391例住院治療的膿毒癥患者，22%具有心血管病史，其次為糖尿病、慢性腎衰和免疫缺陷等，常存在心臟舒張功能不全，測(cè)定NT-proBNP水平可作為早期診斷和預(yù)后死亡的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。Renamad等［14］發(fā)現(xiàn)BNP水平與IL-6和hs-CRP呈正相關(guān)。Wittllaut等［15］研究顯示：膿毒癥時(shí)血清IL-6急劇增高，并通過(guò)刺激心肌細(xì)胞BNP基因表達(dá)，促使NT-proBNP分泌水平增高，其次膿毒癥患者往往存在器官功能障礙，炎癥細(xì)胞因子可造成腎臟缺血缺氧，損傷腎臟功能，尤其是腎小球?yàn)V過(guò)率降低，從而引起NT-proBNP水平增高。

在膿毒癥時(shí)，缺血-再灌注、休克等病理狀況下，體內(nèi)產(chǎn)生過(guò)量的活性氧（reactive oxygen species，ROS），體內(nèi)抗氧化能力降低，氧化-抗氧化系統(tǒng)平衡失調(diào)，即出現(xiàn)氧化應(yīng)激狀態(tài)［16］，從而引起膿毒癥患者血清CTnI水平增高，提示氧化應(yīng)激可能是膿毒癥心肌損傷的重要原因，其機(jī)制是多方面的，主要包括心肌細(xì)胞膜磷脂中多聚不飽和脂肪酸的不飽和雙鍵，攻擊含巰基的氨基酸，破壞心肌細(xì)胞核酸結(jié)構(gòu)，損傷線粒體并破壞細(xì)胞功能結(jié)構(gòu)，損傷心肌肌質(zhì)網(wǎng)，誘發(fā)心肌細(xì)胞凋亡和壞死等［17］。因CTnI是反映心肌損傷的最敏感和特異的指標(biāo)，對(duì)膿毒癥患者的早期診斷、病情嚴(yán)重程度及預(yù)后的評(píng)估均有重要價(jià)值。

體內(nèi)D-D是纖溶酶水解交聯(lián)纖維蛋白后形成的特異性降解產(chǎn)物，是高凝狀態(tài)繼發(fā)性纖溶亢進(jìn)和炎癥的標(biāo)志物［18］。在膿毒癥發(fā)生發(fā)展過(guò)程中凝血功能紊亂具有重要作用，D-D水平的增高表明膿毒癥存在著代償性纖溶增強(qiáng)及嚴(yán)重炎癥的可能性［19］。

［1］Puskarich M A，Shapiro N I，Trzeciak S，et al.Plasma levels of mitochondrial DNAinpatients presentingtotheemergency departmentwith sepsis.Shock，2012，38（4）：337-340.

［2］Zhao Y，Li C，Jia Y.Evaluation of Mortality in Emergency Department Sepsis score combined with procalcitionin in septic patients.Am JEmerg Med，2013，31（7）：1086-1091.

［3］Levy M M，F(xiàn)ink M P，Marshall JC，et al.2001 SCCM/ESICM/ ACCP/ATS/SIS International Sepsis Definition Conference.Crit Care Med，2003，31（4）：1250-1256.

［4］Koziel J，BryzekD， SrokaA， et al.Citrullinationalters immunomodulatory function of LL-37 essential for prevention of endotoxin-inducedsepsis.JImmunol， 2014， 192（11）：5363-5372.

［5］Claeys R，Vinken S，Spapen H，et al.Plasma procalcitonin and C-reactive protein in acute septic shock：clinical and biological corredates.Crit Care Med，2002，30（4）：757-762.

［6］Balcl C，SungurtekinH， GursesE， et al.Usefulnessof procalcitonin for diagnosis of sepsis in the intensive care unit.Crit Care，2003，7（1）：85-90.

［7］孫勝男，呂菁君，魏捷.膿毒癥患者降鈣素原濃度與病原學(xué)感染證據(jù)之間的相關(guān)性研究.中華急診醫(yī)學(xué)雜志，2013，22（10）：1136-1141.

［8］Lorrot M，Moulin F，Coste J，et al.Procalcitonin in pediatric emergencies：comparison with C-reactive protein interleukin-6 and interferon alpha in the differentiation between bacterial and viral infections.Press Med，2000，29（3）：128-134.

［9］Castelli G P，Pognami C，Cita M，et al.Procalcitonin as a prognostic and diagnostic tool for septic complications after major trauma.Crit Care Med，2009，37（6）：1845-1849.

［10］Rumende CM，Mahdi D.Role of combinedprocalcitoninand lipopolysaccharde-binding protein as prognosticmarkers ofmortality inpatientswithventilator-associatedpneumonia.ActaMed Indones，2013，45（2）：89-93.

［11］Landesberg G，Gilon D，Meroz Y，et al.Diastolic dysfunction and mortality in severe sepsis and septic shock.Eur Heart J，2012，33（7）：895-903.

［12］Sturgess D J，Marwick T H，Joyce C，et al.Prediction of hospital outcome in septic shock：a prospective comparison of tissue Doppler and cardiac biomarkers.Crit Care，2010，14（2）：R44.

［13］Solheim E，Kristian M.N-terminal pro-B-type natriuretic peptide levels at long-term follow-up after atrial fibrillation ablation：a marker of reverse atrial remodeling and succeful ablation.J Interv Card Electrophysiol，2012，34（2）：129-136.

［14］Shor R，Rozenman Y，Bolshinsky A，et al.BNP in septic patients without systolic myocardial dysfunction.Eur J Intern Med，2006，17（8）：536-540.

［15］Withaut R，Busch C，F(xiàn)raunberger P，etal.Plasma atrial natriuretic peptide and brain natriuretic peptide are increased in septic shock：impact of interleukin-6andsepsis-associatedleft ventricular dysfunction.Intensive Care Med，2003，29（10）：1696-1702.

［16］Chan E L，Murphy JT.Reactive oxygen speciesmediate endotoxininduced human dermal endothelial NF-kappaB activation.J Surg Res，2003，111（1）：120-126.

［17］Andresen M，Reguera T.Myocardial dysfunction in sepsis.Rev Med Chil，2010，138（7）：888-896.

［18］Meng R，Ji X，Li B，et al.Dynamical levels of plasma F（1+2）and D-dimer in patients with acute cerebral infarction during intravenous urokinase thrombolysis.Neurol Res，2009，31（4）：367-370.

［19］楊鈞，奚晶晶.前白蛋白、D-二聚體及血小板動(dòng)態(tài)變化評(píng)估重癥膿毒癥患者病情嚴(yán)重度的臨床分析.中國(guó)呼吸與危重監(jiān)護(hù)雜志，2009，8（3）：292-293.

（檀葉青編輯）

The Clinical Study of Determ ining Serum Procalcitonin，Interleukin-6，N-term inal pro B-type Netriuretic Peptide，Cardiac Troponin I and D-dimer Levels in Early Diagnosis of Sepsis In Emergency Department

ZHAO Ruo-yu，BAO Yi-m in，YANG Yong-qing
（Department of Emergency，Suzhou Affiliated Hospital of Nanjing Medical University，Suzhou 215002，China）

Objective To explore early diagnostic value of Procalcitonin（PCT），Interleukin-6（IL-6），N-terminal pro B-type Netriuretic Peptide（NT-proBNP），Cardiac Troponin I（CTnI）and D-dimer（D-D）in sepsis in emergency department.Methods The serum biomarkers PCT，IL-6，NT-proBNP，CTnI and D-D were tested in 439 patients，307 patientswith emergency department sepsis（including 236 cases as severe sepsis and 71 cases as sepsis shock）；132 patients had nonspecific infection and 83 healthy controls.Chemi-luminesence immunoassay，high sensitive enzyme immunoassay and flurorescence immunoassay were compared in the analysis.The receive operating characteristic （ROC）curve was plotted to analyze PCT，IL-6，NT-proBNP，CTnI and D-D.Results The serum levels of PCT，IL-6，NT-proBNP，CTnIand D-D in 307 patients with emergency department sepsis were significantly higher than those in 83 controls（P＜0.001 in each analysis）. The serum levels of PCT，NT-proBNP，CTnIand D-D in 132 patientswith nonspecific infection were unchanged（all P＞0.05）；IL-6 levelwas slightly increased（P＜0.05）.ROC curve analysis showed that five biomarkers all have early diagnosis value in emergency department sepsis；among which，PCT was the best，followed by IL-6，NT-proBNP，CTnIand D-D. Conclusion The biomarkers（PCT，IL-6，NT-proBNP，CTnI and D-D）were valuable indicators for early diagnosis and severity assessment in emergency department sepsis.

Emergency department sepsis； Severe sepsis； Sepsis shock； Biomarkers； Early diagnosis；Valuable indicators

10.11748/bjmy.issn.1006-1703.2016.06.006

2015-07-02；

2015-11-19

趙若愚。E-mail：69284433@qq.com