楊智君,楊春嬌,王振民,李 朋,張國軍*

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院 1.神經(jīng)外科;2.檢驗(yàn)科，北京100050)

β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白在神經(jīng)外科顱內(nèi)感染診斷中的研究

楊智君1,楊春嬌2,王振民1,李 朋1,張國軍2*

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院 1.神經(jīng)外科;2.檢驗(yàn)科，北京100050)

目的 探究、評估腦脊液特異的β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白(β-2 transferrin,β-2Tf)在早期診斷神經(jīng)外科術(shù)后顱內(nèi)感染中的應(yīng)用價(jià)值。方法 選取64例北京天壇醫(yī)院神經(jīng)外科術(shù)后的病人，根據(jù)病人的癥狀及實(shí)驗(yàn)室檢查分為感染組和非感染組，其中感染組23例，非感染組41例，檢測其腦脊液β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白，并計(jì)算其與腦脊液總蛋白的比值。結(jié)果 感染組β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白明顯高于非感染組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)，β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白與腦脊液總蛋白比值在感染組也高于非感染組(P<0.05)。結(jié)論 腦脊液β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白在神經(jīng)外科術(shù)后顱內(nèi)感染的診斷中具有重要的意義。

顱內(nèi)感染;顱腦術(shù)后;腦脊液;β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白

(ChinJLabDiagn,2017,21:0601)

顱內(nèi)感染是神經(jīng)外科術(shù)后常見并發(fā)癥之一[1]，我國術(shù)后顱內(nèi)感染的發(fā)生率為1.4%-3.71%，國外術(shù)后顱內(nèi)感染的發(fā)生率是2%-9%。顱內(nèi)感染具有較高的病死率及致殘率，是導(dǎo)致神經(jīng)外科手術(shù)效果降低、住院時(shí)間延長、病死率顯著升高的重要原因[2]。由于診斷的滯后性，臨床醫(yī)生只能進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)性治療，導(dǎo)致患者過度治療或者治療不足；早期有效的診斷對及時(shí)控制感染，提高生存率，降低住院時(shí)間具有重要的意義。

實(shí)驗(yàn)室關(guān)于腦脊液的檢查項(xiàng)目越來越多，這些項(xiàng)目對于顱內(nèi)感染的診斷均具有一定的參考價(jià)值，但是特異性差，影響因素多，限制了臨床應(yīng)用。β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白是一種僅存在于腦脊液中的蛋白質(zhì)，關(guān)于腦脊液β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白的來源，最初認(rèn)為它是重新合成的，目前的研究認(rèn)為腦脊液β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白是在神經(jīng)氨酸苷酶的催化下由β1-轉(zhuǎn)鐵蛋白(即通常所說的轉(zhuǎn)鐵蛋白)產(chǎn)生的，而不是腦內(nèi)重新合成的[3,4]，而多種細(xì)菌均可產(chǎn)生神經(jīng)氨酸苷酶，因此本文主要研究了腦脊液β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白對顱內(nèi)感染的關(guān)系及其診斷價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2013年10月至2014年3月64例來自首都醫(yī)科大學(xué)北京天壇醫(yī)院神經(jīng)外科腦腫瘤術(shù)后48-72小時(shí)出現(xiàn)發(fā)熱、腦膜刺激征、意識(shí)障礙等顱內(nèi)感染臨床癥狀的患者，根據(jù)本院神經(jīng)外科顱內(nèi)感染診斷標(biāo)準(zhǔn)，將患者分為感染組(n=23)和非感染組(n=41)。感染組，男10例，女13例，年齡30-58歲，平均44歲；非感染組，男19例，女22例，年齡29-57歲，平均43歲。感染組診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]：(1)神經(jīng)外科術(shù)后出現(xiàn)有頭痛、發(fā)熱(>38.5℃)、腦膜刺激征、意識(shí)障礙。(2)腦脊液細(xì)菌培養(yǎng)或者革蘭染色陽性(金標(biāo)準(zhǔn))。(3) 腦脊液細(xì)菌培養(yǎng)或者革蘭染色陰性，如果有腦脊液白細(xì)胞>100/μl，腦脊液多核比>75%，葡萄糖<2.5 mmol/L 或腦脊液糖/血糖<0.4。同時(shí)具備(1)、(2)者或者同時(shí)具備(1)、(3)者為術(shù)后顱內(nèi)細(xì)菌感染組。

1.2 方法

經(jīng)患者同意，腰椎穿刺留取腦脊液進(jìn)行腦脊液細(xì)菌培養(yǎng)、常規(guī)、生化檢查。無菌試管收集3-5 ml腦脊液，離心5 min(3 000轉(zhuǎn)/min)，取上清液檢測β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白。細(xì)菌培養(yǎng)采用法國生物梅里埃細(xì)菌鑒定藥敏分析儀進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)及藥敏鑒定。腦脊液常規(guī)檢測采用日本sysmex型號(hào)i4000血細(xì)胞分析儀(蛋白定性采用pandy實(shí)驗(yàn)法)，腦脊液生化采用日本日立008型號(hào)全自動(dòng)生化分析儀。腦脊液降鈣素原的檢測使用VIDAS全自動(dòng)熒光免疫分析儀，乳酸檢測使用VITROS 5.1FS快速干化學(xué)分析儀。β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白采用ELISA(上海華美生物)試劑盒進(jìn)行檢測。

1.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)

采用SPSS17.0軟件處理數(shù)據(jù)，計(jì)量資料正態(tài)分布者以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，非正態(tài)分布采用中位數(shù)(最小值-最大值)，采用兩樣本非參數(shù)檢驗(yàn)及四格表卡方檢驗(yàn)進(jìn)行分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

感染組β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白中位數(shù)為34 mg/L，非感染組為6 mg/L，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001),見表1。為了排除總蛋白的影響，計(jì)算二組β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白與腦脊液總蛋白的比值，結(jié)果P<0.05，感染組高于非感染組。同時(shí)樣本PCT與乳酸感染組均高于非感染組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。β2Tf、PCT及LA的ROC曲線見圖1。腦脊液β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白、PCT、乳酸的診斷效能分析見表2。

表1 感染組和非感染組的腦脊液檢測結(jié)果的中位數(shù)及分布范圍表

圖1 ROC曲線圖

由ROC曲線圖可知，當(dāng)β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白、PCT、LA的cut-off值分別取18.47 mg/L(AUC=0.916)、0.135 ng/mL(AUC=0.856)、4.25 mmo/L(AUC=0.982)時(shí)，其診斷的敏感度分別為82.6%、78%、91%，特異性分別為85%、80%、92%。結(jié)果提示對于診斷術(shù)后細(xì)菌性腦膜炎具有診斷價(jià)值。另外，關(guān)于這三個(gè)指標(biāo)的其他診斷效能結(jié)果，陽性預(yù)測值，陰性預(yù)測值，陽性似然比，陰性似然比結(jié)果見表2。

表2 腦脊液β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白、降鈣素原、LAC的診斷效能表

3 討論

顱內(nèi)感染是神經(jīng)外科常見的術(shù)后并發(fā)癥之一，具有較高的死亡率和后遺癥發(fā)生率[6]。腦脊液病原學(xué)檢測是神經(jīng)系統(tǒng)感染診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”，包括直接涂片法、細(xì)菌培養(yǎng)、基因檢測、質(zhì)譜等，但是細(xì)菌培養(yǎng)周期長、容易污染，出現(xiàn)假陽性，而且陽性率比較低，一般只有6%-8%左右[7,8]，聚合酶鏈反應(yīng)作為新興手段有著迅速、敏感性高等優(yōu)點(diǎn)，但由于其結(jié)果不穩(wěn)定，假陽性率較高目前仍不作為常規(guī)檢測方法[9]。腦脊液檢查是鑒別及診斷中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的常規(guī)手段，但其各指標(biāo)缺乏靈敏性和準(zhǔn)確性，常規(guī)檢測易受檢查者的主觀影響[10,11]。腦脊液生化包括蛋白、糖、氯化物等檢查指標(biāo)，CSF糖含量受血糖影響大，氯化物變化不特異，蛋白含量受多種因素的影響，因此不應(yīng)過份依靠該項(xiàng)檢查[12]。目前臨床迫切需要新的并且具有較高敏感度和特異度的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)來快速、準(zhǔn)確的輔助診斷神經(jīng)外科術(shù)后細(xì)菌性腦膜炎。為此很多的學(xué)者仍在積極尋找有效的檢驗(yàn)指標(biāo)，例如C-反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor,TNF-α)、白細(xì)胞介素-6(interleukin,IL-6)、降鈣素原(PCT)、乳酸等，但結(jié)果都未完全令人滿意。

β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白是一種去唾液酸的轉(zhuǎn)鐵蛋白同型體，正常情況下只存在于腦脊液中。血清標(biāo)本蛋白電泳時(shí)，只可以在β1區(qū)域中看見一條轉(zhuǎn)鐵蛋白區(qū)帶，但在腦脊液蛋白電泳時(shí)在β1和β2區(qū)帶分別都出現(xiàn)了轉(zhuǎn)鐵蛋白，這種新發(fā)現(xiàn)的轉(zhuǎn)鐵蛋白被稱為β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白。1979年Meurman[13]等人提出了β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白可用于酒精濫用及腦脊液漏的診斷標(biāo)記物。其研究表明正常情況下β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白幾乎僅存在于腦脊液，而在血清、鼻分泌物、唾液、眼淚及內(nèi)淋巴液中均不會(huì)出現(xiàn)，之后不同的實(shí)驗(yàn)均證實(shí)了這一說法。不同的研究報(bào)道了β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白在診斷腦脊液漏的靈敏度87%-100%，特異性71%-100%[14-16]。有研究表明，B組鏈球菌感染的細(xì)菌性腦膜炎時(shí)，細(xì)菌可產(chǎn)生特異性作用于糖蛋白的神經(jīng)氨酸苷酶。Warnecke A等人[17]在利用等電聚焦電泳(IEF)的方法檢測182位病人的耳漏或鼻漏液時(shí)發(fā)現(xiàn)有1例病人，其標(biāo)本以被確認(rèn)并非腦脊液，但是β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白呈陽性，而該病人為慢性鼻竇炎患者，因此研究者懷疑該樣本可能感染了含有神經(jīng)氨酸苷酶的細(xì)菌，而造成假性的升高。由于β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白是由轉(zhuǎn)鐵蛋白在特定的酶的作用下產(chǎn)生的，而轉(zhuǎn)鐵蛋白帶負(fù)電荷，比白蛋白稍弱，約5.2左右，且分子量較小，因此可以穿過血腦屏障。腦脊液中Tf來自血清，約為血清水平的1/100,二者之間存在著動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系[18]，Przyjakowski等[19]認(rèn)為Tf是體現(xiàn)BBB受損的良好指標(biāo)。測定腦脊液Tf水平對了解BBB受損情況及估計(jì)病情、指導(dǎo)治療均有意義。檀國軍等人[20]研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)鐵蛋白在小兒結(jié)核性腦膜炎、化膿性腦膜炎以及病毒性腦膜炎中均較正常對照組升高，尤其是結(jié)核性腦膜炎。細(xì)菌感染可能會(huì)對β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白產(chǎn)生影響。β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白在顱內(nèi)感染患者腦脊液中升高存在理論依據(jù)。

本研究結(jié)果提示，β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白對鑒別顱腦感染及非感染中具有重要的意義，其在感染組明顯高于非感染組，而且其升高并不是由腦脊液總蛋白的升高引起的。這與我們預(yù)期的結(jié)果一致，且與PCT及乳酸呈現(xiàn)出相同的變化趨勢。PCT和乳酸作為一種新型的感染相關(guān)標(biāo)記物具有較高的敏感度及特異性[21,22]。一項(xiàng)研究表明[8]腦脊液PCT在診斷神經(jīng)外科術(shù)后細(xì)菌性腦膜炎時(shí)其敏感度和特異性分別為68%和72.7%。本研究的結(jié)果顯示β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白在診斷的敏感度和特異性方面均優(yōu)于PCT，且具有更好的陽性及陰性預(yù)測效果。腦脊液乳酸主要反應(yīng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的代謝，而與血清無關(guān)，因此目前在臨床應(yīng)用較廣泛，Leib SL[23]等人研究顯示乳酸的cut-off值取4 mmol/L時(shí)其診斷的靈敏度及特異性為88%與98%，該結(jié)果與本研究類似。目前國內(nèi)外關(guān)于腦脊液β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白與顱腦術(shù)后感染的相關(guān)研究較少。由于β2-轉(zhuǎn)鐵蛋白僅存在于腦脊液中，具有很好的特異性，有望成為一種特異的新型的顱腦感染標(biāo)記物。

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The diagnostic value of cerebrospinal fluids β-2transferrin for neurosurgical intracranial infection

YANGZhi-jun，YANGChun-jiao，WANGZhen-min，etal.

(Neurosurgicaldepartment,BeijingTiantanHospitalofCapitalMedicalUniversity,Beijing100050,China)

Objective To explore the differential diagnostic value of β-2 transferrin in cerebrospinal fluids (CSF) for bacterial meningitis in adult brain tumor neurosurgery.Methods 64 patients with suspected intracranial infection after neurosurgery were enrolled,the patients were classified as intracranial infection group (n=23),and non intracranial infection group(n=41) according to patient’s symptom and laboratory results.we tested the cerebrospinal fluid level of β-2 transferrin and calculated the ratio of β-2 transferrin to total CSF protein.Results The levels of β-2 transferrin in infection group were significantly higher than those of the non-infection group (P<0.001).The cut-off values (sensitivity and specificity) of β-2 transferrin were 18.47mg/L(82.6%、85%) The same result was happened in calculating the ratio of β-2 Tf to protein (P<0.05).Conclusion β-2 transferrin is expected to be a novel biomarker for the diagnosis of intracranial infection.

Intracranial infection;Neurosurgical post-operation;Cerebrospinal fluid;β2- transferrin

國家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目(81502390)；北京市醫(yī)院管理局“青苗”人才計(jì)劃(QML20160505)

1007-4287(2017)04-0601-04

R446.1 R63

A

楊智君(1981-)，男，河北省樂亭縣人，首都醫(yī)科大學(xué)附屬天壇醫(yī)院主治醫(yī)師，博士，主要從事神經(jīng)外科工作。

2016-11-09)

*通訊作者