胡婉琴，石澤亞，祝益民，譚秋紅，劉艷輝，楊繼平

[1.湖南省人民醫(yī)院（湖南師范大學(xué)附屬第一醫(yī)院），湖南 長(zhǎng)沙 410005；2.中南大學(xué)湘雅醫(yī)院，湖南 長(zhǎng)沙 410008]

膿毒癥是由致病微生物感染，引起宿主免疫反應(yīng)失調(diào)，而導(dǎo)致的致命性器官功能障礙，具有發(fā)病隱秘、進(jìn)展迅速、死亡率較高的特點(diǎn)。膿毒癥是危重癥患者的主要死亡原因之一，全球病例數(shù)＞1 800萬/年，病死率達(dá)30%～60%，對(duì)人類健康造成巨大威脅[1]。膿毒癥患者早期診斷延誤、治療不當(dāng)或干預(yù)延遲是其高死亡率的主要原因[2]。生物標(biāo)志物不僅可以快速檢測(cè)膿毒癥的發(fā)生，而且能夠輔助早期診斷、危險(xiǎn)分層、監(jiān)測(cè)療效及判斷預(yù)后，但多數(shù)生物標(biāo)志物因敏感性、特異性不足，或成本高且缺乏證據(jù)證實(shí)其實(shí)用性[3]。本文就常見的臨床生物標(biāo)志物在膿毒癥早期診斷及預(yù)后等方面的應(yīng)用作一綜述，以期為臨床診治膿毒癥提新供思路。

1 膿毒癥病理生理改變

膿毒癥的核心實(shí)質(zhì)是因致病微生物感染，而引發(fā)全身炎癥反應(yīng)綜合征（systemic inflammatory response syndrome, SIRS）[4]。機(jī)體對(duì)膿毒癥的免疫應(yīng)答有2個(gè)連續(xù)階段，在初始高炎癥反應(yīng)階段，先天免疫系統(tǒng)釋放促炎細(xì)胞因子以抵抗感染，同時(shí)免疫系統(tǒng)的成員加載強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)；BONE[5]的理論認(rèn)為，初始響應(yīng)后會(huì)產(chǎn)生補(bǔ)償性抗炎反應(yīng)綜合征（compensatory antiinflammatory response syndrome, CARS），由持續(xù)的免疫抑制和高風(fēng)險(xiǎn)的復(fù)發(fā)性感染導(dǎo)致平衡失調(diào)，包括心、肺、肝及腎損傷，甚至是認(rèn)知障礙的廣泛器官功能紊亂。循環(huán)衰竭患者常液體復(fù)蘇和升壓治療無效，即為膿毒癥休克，這通常是重癥膿毒癥的轉(zhuǎn)歸。膿毒癥、膿毒性休克是膿毒癥患者機(jī)體內(nèi)發(fā)生病理生理改變和病情程度逐步加重的2個(gè)過程。整個(gè)過程涉及太多的細(xì)胞因子參與，一個(gè)理想的生物標(biāo)志物應(yīng)精確鑒定SIRS或CARS的發(fā)生過程，具備敏感性高、特異性好、監(jiān)測(cè)快速等特點(diǎn)，能從膿毒癥廣泛的生理反應(yīng)綜合征到更細(xì)化的分子機(jī)制的研究，有助于對(duì)治療決策的制訂，從而減少多器官功能障礙綜合征的發(fā)生，改善預(yù)后，降低死亡率[6]。

2 常見膿毒癥相關(guān)生物標(biāo)志物的應(yīng)用

2.1 C-反應(yīng)蛋白

C-反應(yīng)蛋白（C-reactive protein, CRP）是機(jī)體受到炎癥反應(yīng)、組織損傷刺激后，肝細(xì)胞合成的急性相蛋白，其敏感性高，是反映炎癥程度的常用指標(biāo)之一，目前臨床應(yīng)用較廣。CRP在健康成人血清中＜0.8 mg/L；當(dāng)機(jī)體受到刺激約6 h后，CRP開始迅速上升，峰值約48 h，半衰期為19 h，在急性炎癥刺激時(shí)血清濃度可增加1 000倍。在高齡患者中CPR濃度＞74.2 mg/L應(yīng)懷疑膿毒癥，而＞139.4 mg/L提示感染性休克。同時(shí)CRP血清水平可用于指導(dǎo)抗生素治療的持續(xù)時(shí)間，在抗生素治療第1個(gè)48 h后，CRP水平仍處于較高水平，提示初始抗生素治療無效[7]。但CRP受干擾因素多，CRP的水平可隨其他炎癥和感染性疾病的出現(xiàn)而上升，也受激素治療的影響，其水平可發(fā)生改變，尤其在暴發(fā)性肝衰竭患者，肝臟合成功能明顯減弱，會(huì)出現(xiàn)低水平的CPR等。由于其特異性不強(qiáng)，目前多用于膿毒癥的排除性診斷[8-9]。

2.2 降鈣素

降鈣素（Procalcitonin, PCT）是由甲狀腺C細(xì)胞產(chǎn)生的降鈣素前肽，是一種功能蛋白，主要由未成熟的降鈣素和骨鈣素組成[10]。正常人血清PCT值＜0.1 ng/ml；當(dāng)機(jī)體遭受病毒感染時(shí)，血清PCT的含量沒有或僅發(fā)生微量變化，而受到細(xì)菌侵襲時(shí)，細(xì)菌脂多糖和膿毒癥釋放的細(xì)胞因子調(diào)節(jié)肝臟和外周血單個(gè)單核細(xì)胞產(chǎn)生PCT，其大量釋放進(jìn)入血液，可于2～6 h迅速升高，并在6～24 h達(dá)高峰，當(dāng)PCT達(dá)0.5～2.0 ng/ml即有發(fā)生膿毒癥和/或感染性休克的可能[11]。有研究顯示，全身炎癥反應(yīng)綜合征、膿毒癥、嚴(yán)重膿毒癥及膿毒性休克患者的PCT平均值分別為0.6、3.5、6.2和21.3μg/L[12-13]。PCT在膿毒癥的診斷、鑒別方面比其他傳統(tǒng)炎癥標(biāo)志物，如白細(xì)胞、CRP、白細(xì)胞介素-6（Interleukin-6, IL-6）等敏感性更高。PCT水平與炎癥反應(yīng)呈正相關(guān)，動(dòng)態(tài)觀察PCT水平可預(yù)測(cè)患者的死亡風(fēng)險(xiǎn)。馮珍珍等[10]研究證明，入院第7天的PCT清除率截值＞40%可作為一項(xiàng)判斷預(yù)后較好的指標(biāo)；隨著抗生素的使用量劇增，多重耐藥菌的發(fā)生率也逐年攀升，PCT有助于區(qū)分細(xì)菌與病毒感染，且敏感性高達(dá)95%[14]。美國(guó)重癥醫(yī)學(xué)會(huì)和美國(guó)感染病學(xué)會(huì)推薦將PCT作為膿毒癥的輔助診斷工具。PCT的局限性在于當(dāng)局部或慢性感染時(shí)，血清PCT水平不升高或僅輕微升高；在非細(xì)菌性感染、一些自身免疫性疾病中血清PCT也有不同程度的升高[15]。PCT的特異性低于血培養(yǎng)[16]。PCT檢測(cè)費(fèi)用相對(duì)高，影響臨床推廣。

2.3 人五聚素3

人五聚素3（pentraxin 3, PTX3）屬正五聚蛋白家族成員，在健康人群中水平較低（＜2 mg/L），在炎癥因子刺激下，PTX3迅速升高，通過結(jié)合血清補(bǔ)體C1q，促使巨噬細(xì)胞吞噬細(xì)菌、真菌和病毒，參與免疫防御、炎癥、細(xì)胞凋亡、血管重塑及動(dòng)脈粥樣硬化等多種生物效應(yīng)[15]。PTX3可作為膿毒癥一個(gè)新的早期炎癥指標(biāo)。較高的PTX3水平往往提示預(yù)后較差，有研究報(bào)道發(fā)病第5天死亡組PTX3水平明顯高于存活組[16]。血漿中PTX3濃度與膿毒癥的嚴(yán)重程度、住院天數(shù)有相關(guān)性，并且在膿毒癥患者預(yù)后分層中比CPR具有更高的預(yù)測(cè)價(jià)值[6]。PTX3有望在評(píng)定疾病活動(dòng)性和嚴(yán)重性，以及治療機(jī)制研究等多個(gè)方面得到更多應(yīng)用，但其特異性和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方面還有待進(jìn)一步研究證實(shí)。

2.4 MicroRNA

MicroRNA（miRNA）是一類長(zhǎng)約22 nt的內(nèi)源性非編碼RNA，在膿毒癥發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮重 要 作 用。miRNA-150、miRNA-133a、miRNA-146a、miRNA-223的表達(dá)與膿毒癥有相關(guān)性，尤其以miRNA-150的表達(dá)與病死率、疾病嚴(yán)重程度有直接關(guān)系[17]。miRNA-150水平降低增加了多器官衰竭概率及病死率，因此miRNA-150水平檢測(cè)可以作為判斷嚴(yán)重膿毒癥患者預(yù)后的指標(biāo)之一。也有研究表明，膿毒癥患者miRNA-133a水平升高更為明顯，且與疾病嚴(yán)重程度、器官功能損害相關(guān)，即高水平的miRNA-133a提示患者預(yù)后不良[18]。膿毒癥患者miRNA-223和miRNA-146a的表達(dá)水平更低，初步表明miRNA-223和miRNA-146可以鑒別SIRS患者與健康人群[19]。然而，miRNA作為膿毒癥的生物標(biāo)志物，還需要進(jìn)一步提高miRNA檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)化水準(zhǔn)，提高其特異性和選擇性[20]。

2.5 血漿游離DNA

血漿游離DNA（plasma cell-free DNA, cf-DNA）是一種片段化、小的雙鏈分子、無細(xì)胞狀態(tài)的胞外DNA，其來源于細(xì)胞壞死或細(xì)胞凋亡。研究表明，ICU患者cf-DNA濃度高于健康組，當(dāng)ICU患者進(jìn)展為膿毒癥或死亡，其cf-DNA濃度高于其他疾病進(jìn)程的患者和幸存患者[21]。cf-DNA的界值在2.35 ng/μl時(shí)，對(duì)死亡率的敏感性為88%，特異性為94%。在膿毒癥發(fā)展過程中，細(xì)胞凋亡持續(xù)存在，因此cf-DNA有可能成為預(yù)測(cè)膿毒癥預(yù)后的標(biāo)志物，cf-DNA對(duì)ICU死亡率有較強(qiáng)的監(jiān)測(cè)作用。cf-DNA作為預(yù)測(cè)膿毒癥發(fā)生、發(fā)展的至關(guān)重要指標(biāo)之一，其弊端是不能完全準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)膿毒癥預(yù)后，相信隨著對(duì)cf-DNA敏感性和特異性的深入研究，將有更廣泛的臨床應(yīng)用前景[22]。

2.6 白細(xì)胞介素-6

IL-6由腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor, TNF）和白細(xì)胞介素-1（Interleukin-1, IL-1）誘導(dǎo)產(chǎn)生。機(jī)體受到感染后，在2 h達(dá)高峰，在體內(nèi)停留時(shí)間比TNF和IL-1長(zhǎng)。高濃度IL-6與重型炎癥、膿毒癥有關(guān)，而且IL-6的升高比其他的急性期蛋白升高出現(xiàn)得更早，因此成為生物標(biāo)志物的研究熱點(diǎn)之一。在嚴(yán)重創(chuàng)傷且合并感染的患者中，血漿IL-6水平明顯升高，因此IL-6可作為區(qū)別有無感染的標(biāo)志[23]。IL-6的界值＞500 pg/ml與PCT作用效果一樣，能夠在ICU患者中區(qū)分膿毒癥與非感染性SIRS[24]。研究發(fā)現(xiàn)，在新生兒膿毒癥的診斷與鑒別診斷中，IL-6以高敏感性與高特異性優(yōu)于CRP[25-26]。IL-6能預(yù)測(cè)膿毒癥患者的疾病嚴(yán)重性、器官衰竭發(fā)生率及結(jié)局，其血漿水平與膿毒癥嚴(yán)重程度評(píng)分及死亡率呈正相關(guān)[27-28]。研究發(fā)現(xiàn)，膿毒癥患者血漿中IL-6濃度≥100 pg/ml時(shí)，死亡率增加2.99%，膿毒癥患者IL-6水平升高，預(yù)示患者死亡風(fēng)險(xiǎn)較高[29]。多數(shù)膿毒癥存活患者血清IL-6＜1 000 ng/L，而死亡患者 ＞1 000 ng/L[30]，提示IL-6對(duì)預(yù)后評(píng)估具有一定作用。但目前沒有研究證實(shí)，以IL-6為基礎(chǔ)治療膿毒癥的生物標(biāo)志物能影響臨床治療膿毒癥策略或改善預(yù)后[31-32]。而最新研究證據(jù)表明，IL-6的敏感性與特異性低于CRP、PCT[29]。

2.7 生物標(biāo)志物組合

標(biāo)志物組合有利于提高膿毒癥診斷與預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，能為膿毒癥的診治提供新思路。有研究顯示，中性粒細(xì)胞表面CD64（neutrophil CD64, nCD64）與CRP、PCT組合可鑒別細(xì)菌感染性與病毒感染性疾??；血清淀粉樣蛋白A（serum amyloid A, SAA）在感染早期較CRP更靈敏，與CRP組合也可增強(qiáng)對(duì)細(xì)菌與病毒感染的鑒別診斷[33-35]。賈艷會(huì)等[36]報(bào)道，PCT、CRP、前白蛋白（Prealbumin, PA）3種生物標(biāo)志物聯(lián)合使用可以有效提高老年患者膿毒癥的診斷率。王英等[37]認(rèn)為，PCT、D-二聚體（D-Dimer, D-D）及IL-6均可單獨(dú)診斷，若將3者組合，其AUC高于單獨(dú)各項(xiàng)，且敏感性和特異性均得到提高。趙永禎等[38]的研究證實(shí)，CRP、PCT同步聯(lián)合檢測(cè)和分析及動(dòng)態(tài)觀察，可提高膿毒癥早期診斷率，幫助判斷疾病的嚴(yán)重程度，預(yù)測(cè)治療效果和預(yù)后。一些研究探索促炎和抗炎反應(yīng)有關(guān)指標(biāo)的組合，以及與急性生理與慢性健康評(píng)分（acute physiology and chronic health evaluation,APACHEⅡ）、序貫器官衰竭評(píng)分（sequential organ failure assessment, SOFA）的關(guān)系，以此作為診斷和治療膿毒癥的輔助手段[35]。張娙等[39]的研究表明，降鈣素原、D-D水平隨著患者死亡風(fēng)險(xiǎn)和病情嚴(yán)重程度的增加而升高，且與APACHEⅡ評(píng)分呈正相關(guān)，但不能獨(dú)立預(yù)測(cè)膿毒癥患者的嚴(yán)重程度和預(yù)后。然而，究竟以上哪組組合更為優(yōu)化，對(duì)膿毒癥哪一階段更有特異性和敏感性，尚需進(jìn)一步研究。

3 展望

綜上所述，由于膿毒癥發(fā)病機(jī)制與病理生理過程極其復(fù)雜，許多生物標(biāo)志物對(duì)膿毒癥的早期診斷有一定價(jià)值，每個(gè)標(biāo)志物都有相應(yīng)的適用范圍，但目前沒有1個(gè)單一的標(biāo)志物可以對(duì)膿毒癥做出快速、準(zhǔn)確的診斷與預(yù)后預(yù)測(cè)。多種生物標(biāo)志物組合為膿毒癥診治研究提供了思路，其特異性與敏感性的優(yōu)勢(shì)尚待進(jìn)一步臨床研究證實(shí)。即便如此，標(biāo)志物組合仍然是膿毒癥早期診斷和預(yù)測(cè)中較有潛力的技術(shù)方法。今后，開展多中心、大樣本的臨床研究，進(jìn)行不同生物學(xué)標(biāo)志物組合或生物學(xué)標(biāo)志物與評(píng)分系統(tǒng)組合或幾種評(píng)分系統(tǒng)綜合應(yīng)用，以期得出最佳組合方案；設(shè)計(jì)出一種精確的、復(fù)合型即時(shí)檢驗(yàn)試劑盒，將成為今后的研究方向，必將幫助臨床早期診斷膿毒癥、指導(dǎo)決策及最終改善患者預(yù)后，從而推動(dòng)膿毒癥的診療進(jìn)展。