韓 榕
香港理工大學(xué),香港 999077
肺部細(xì)菌感染性疾病是最常見的肺部疾病類型,其一般發(fā)生于終末氣道、肺泡以及肺間質(zhì)[1]。導(dǎo)致該疾病類型的原因較多,包括病原微生物、理化因素、免疫損傷、甚至藥物過敏。血清降鈣素原(PCT)和C反應(yīng)蛋白(CRP)是炎癥疾病檢測中較為重要的兩個(gè)指標(biāo)。在實(shí)際生化檢測中,CRP已普遍用于細(xì)菌感染的診斷。但是CRP的主要限制是其對某些結(jié)果反應(yīng)緩慢,48h后方能達(dá)到最大值[2],而PCT在誘導(dǎo)后4~6h內(nèi)即可檢測到,24h內(nèi)達(dá)到峰值,然后開始下降。本研究意在明確生物標(biāo)志物PCT和CRP在肺部細(xì)菌感染(pulmonary bacteria infection,PBI)中的聯(lián)合應(yīng)用價(jià)值及意義。
隨機(jī)選取2019年1~6月于山西醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院就診的PBI患者,均參照實(shí)驗(yàn)室病原學(xué)與胸部X線確診,排除長期或嚴(yán)重心源性休克、燒傷、手術(shù)后、先天性心臟病、先天性肺部疾病及創(chuàng)傷患者。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)依據(jù)《醫(yī)院感染診斷標(biāo)準(zhǔn)》[3]。有呼吸道感染的臨床癥狀,如咳嗽、咳痰,或原有呼吸道疾?。ㄖ夤軘U(kuò)張、慢性阻塞性肺疾病、支氣管哮喘等)的患者其癥狀加重,痰液中性質(zhì)改變?nèi)绯署こ砟撔?,出現(xiàn)胸痛或不伴有胸痛;(2)血常規(guī)異常,白細(xì)胞(WBC)<4×109/L或>10×109/L,伴或不伴核左移;(3)體溫異常,多升高;(4)體格檢查出現(xiàn)異常,可出現(xiàn)肺部實(shí)變體征、聽診聞及異常呼吸音,如濕性啰音;(5)影像學(xué)檢查異常,胸部X線檢查和(或)CT檢查顯示點(diǎn)片狀、條索狀或是斑片狀浸潤陰影或呈間質(zhì)性改變,有部分患者其炎癥可累及胸膜而出現(xiàn)胸腔積液。只要出現(xiàn)第(5)項(xiàng)加上第(1)~(4)項(xiàng)中任意一項(xiàng)即可診斷為PBI。排除標(biāo)準(zhǔn):排除自身免疫性疾病引起的肺部病變、肺血管性病變?nèi)珥f格納肉芽腫或結(jié)節(jié)病等、心力衰竭引起的肺水腫、氣道阻塞引起的肺不張、支氣管肺癌等疾病后。最終40例PBI患者納入感染組,平均(36.3±3.3)歲。隨機(jī)選取同期的40例健康人群作為對照組,平均(36.4±3.2)歲。已獲得所有患者或其親屬的知情同意。兩組受試者一般資料比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。具有可比性。
取其外周靜脈血標(biāo)本15mL于血清分離器凝膠管,于室溫離心(3000r/min,15min)。離心后,立即分離每一例患者的一部分血清用于CRP分析,將分離后的其余血清置于1mL冷凍管中于-80℃下儲(chǔ)存,直至進(jìn)行PCT分析。為了避免反復(fù)的凍融循環(huán),只對樣品進(jìn)行了單次測定。
1.2.1 免疫比濁法 用于檢測PCT,儀器是貝克曼AU5808分析儀,試劑購買自美國貝克曼。
1.2.2 免疫散射比濁法 用于檢測CRP,儀器為Beckman Coulter(貝克曼庫爾特)IMMAGE 800,試劑來源于美國Beckman Coulter,Inc.
使用IBM SPSS 20.0版軟件(IBM Corporation,Armonk,NY,USA),運(yùn)用同質(zhì)性方差檢驗(yàn)正態(tài)性,以()的形式給出正態(tài)分布的定量數(shù)據(jù),隨后進(jìn)行ROC曲線分析。
感染組患者血清PCT和CRP均顯著高于對照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。
本研究用ROC曲線得出PCT的臨界值為0.33ng/mL,CRP的臨界值為 8.775ng/mL;PCT的尤登指數(shù)為0.383,CRP的尤登指數(shù)為0.725;PCT診斷肺部細(xì)菌性感染特異度為90.0%,敏感度為48.3%;CRP診斷肺部細(xì)菌性感染的特異度為95.0%,敏感度為77.5%;PCT與CRP兩者聯(lián)用時(shí)診斷PBI的特異度為97.5%[PCT<0.5ng/mL和(或)CRP<10mg/L],敏感度為87.5%[PCT>0.5ng/mL和(或)CRP>10mg/L]。PCT與CRP對于肺部感染性疾病診斷準(zhǔn)確度的ROC曲線下面積(AUC)分別為 0.713、0.872。見圖 1。
表1 兩組血清PCT、CRP濃度比較
圖1 ROC曲線
聯(lián)合診斷敏感度(87.5%)和特異度(97.5%)均較血清 PCT(48.3%,90.0%)和 CRP(77.5%,95.0%)單獨(dú)診斷高。見表2。
表2 PCT和CRP單獨(dú)與聯(lián)合診斷PBI的價(jià)值分析(%)
雖然細(xì)菌培養(yǎng)(BC)及藥敏試驗(yàn)(DST)對PBI診斷靈敏度較高,但其耗費(fèi)時(shí)間太長,不能提供早期參考與指導(dǎo)[3]。臨床醫(yī)護(hù)人員僅憑BC與DST不能盡早為患者選擇合適的抗生素,但又缺少靈敏度與特異度均高的指標(biāo)或聯(lián)用指標(biāo)檢測方案,因此使抗生素不合理使用的現(xiàn)象在臨床上日趨嚴(yán)重。
半衰期長的PCT(約24h),在臨床實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)中,不易受時(shí)間的影響,其可以較早反映病情,因?yàn)镻CT在炎癥后4h即升高,而CRP在8~10h才升高[4]。
作為所有組織對細(xì)胞因子、細(xì)菌或真菌產(chǎn)物作出反應(yīng)產(chǎn)生的激素降鈣素的前體[5],PCT對肺部細(xì)菌感染性疾病有較好的特異性。其參考區(qū)間一般以0.5ng/mL為界值,<0.5ng/mL為正常參考值。正常人及輕度炎癥刺激或局部炎癥刺激一般<0.5ng/mL,復(fù)合性損傷、燒傷、SIRS等PCT介于0.5~2.0ng/mL,而ARDS等疾病PCT介于2~10ng/mL,嚴(yán)重的細(xì)菌感染和膿毒癥導(dǎo)致的多器官衰竭多>10ng/mL。因此PCT升高程度不同表明其所受細(xì)菌感染程度不同,對細(xì)菌性感染的診斷較有價(jià)值[6]。
監(jiān)測PCT還可以評(píng)估應(yīng)用抗生素治療的效果[7]。PCT不同濃度與不同預(yù)后相關(guān)。PCT在正常范圍,提示預(yù)后良好;PCT輕度升高,預(yù)后不良;PCT顯著升高,預(yù)后較差。PCT水平可以指導(dǎo)抗生素治療方案,PCT正常范圍無需抗生素,PCT輕度升高小劑量應(yīng)用抗生素,PCT顯著升高大量應(yīng)用抗生素,但其診斷靈敏度較低[8]。
社區(qū)獲得性肺炎(CAP)患者PCT濃度高低與陽性率均高于健康對照人群,且大葉性肺炎患者PCT濃度高于小葉性肺炎患者[9]。因此PCT測定可用于社區(qū)獲得性肺炎的診療及鑒別診斷大葉性肺炎和小葉性肺炎[10]。但在局部感染中,不能通過血清PCT水平鑒別導(dǎo)致革蘭氏(Gram)菌感染病原體是陰性桿菌還是陽性球菌[11]。另外,其對病毒與真菌感染性疾病的診斷中不具備良好的特異度與靈敏度[12]。因此通過測定PCT水平繼而區(qū)別患有細(xì)菌源性感染還是病毒、真菌源性感染[13]。
有研究提示,細(xì)菌感染是肺泡中膈作為慢性炎癥的重要因素[14]。如慢性阻塞性肺疾?。–OPD)的典型病理變化是由于肺組織中存在巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞,其激活和釋放許多接受治療者體內(nèi)由炎癥細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子,如CRP[15]。細(xì)胞因子在接受治療者的氣道炎癥中起著很大影響作用。大多數(shù)COPD的急性加重與細(xì)菌感染有關(guān),包括識(shí)別異物,激活補(bǔ)體系統(tǒng),增強(qiáng)吞噬細(xì)胞的組織和吞噬功能,與血小板活化因子(RAF)結(jié)合等以減少炎癥。血清CRP水平在臨床檢測中是比較便宜和容易量化的,其用于各種研究來診斷、評(píng)估預(yù)后或?qū)χ委煹男Ч鸞16]。
作為急性期反應(yīng)蛋白的代表,當(dāng)肺部受到細(xì)菌感染時(shí)CRP在血清中的濃度會(huì)升高十倍甚至百倍,革蘭陽性菌和寄生蟲通常會(huì)使CRP增加約100mg/L,因此對肺部細(xì)菌感染性疾病有較好的靈敏度[17]。其<5mg/L為正常,5~50mg/L輕度升高,50~100mg/L中度升高,>100mg/L為顯著升高。5mg/L是正常人血清濃度,輕度炎癥或局部感染10~50mg/L,重度炎癥>100mg/L。
一般來說,癌癥患者的CRP濃度高于健康對照組和患有某些良性疾病的參與者[18]。CRP與癌癥的關(guān)系有幾種可能的機(jī)制。首先,腫瘤的生長會(huì)引起組織炎癥,從而增加CRP水平[18-19]。其次,CRP可能是腫瘤抗原免疫應(yīng)答的指標(biāo)[20-22]。第三,有證據(jù)表明癌細(xì)胞可以增加炎癥蛋白的產(chǎn)生,所以癌癥患者CRP高。一些癌細(xì)胞表達(dá)CRP[23-25]。癌細(xì)胞株分泌IL6和IL8,進(jìn)而誘導(dǎo)CRP的產(chǎn)生[26-27]。這些機(jī)制意味著增加的CRP是對腫瘤過程的反應(yīng),因此,CRP濃度可以為早期發(fā)現(xiàn)癌癥患者提供一個(gè)標(biāo)志,而治療可能更有效[19]。與晚期非小細(xì)胞肺癌相關(guān)的CRP水平在統(tǒng)計(jì)學(xué)上顯著增高,同時(shí)腫瘤體積也增大,表明預(yù)后較差。但是,在CRP預(yù)處理水平較高的患者中,化療的反應(yīng)較低,表明預(yù)后較差。
近年來,一些研究表明慢性炎癥可能是癌癥作用的一個(gè)病因[20]。盡管CRP的升高與包括非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)等在內(nèi)的腫瘤的本身性質(zhì)無關(guān),但是一些研究支持了慢性炎癥在致癌中的作用[21]。CRP在NSCLC中升高,其升高與腫瘤大小和腫瘤分期有關(guān),而與非小細(xì)胞肺癌亞型無關(guān),可能提示預(yù)后不良和預(yù)后不良[20]。
由于慢性氣道炎癥,致病菌表面有CRP的結(jié)合和黏附,集體免疫吞噬作用被激活,導(dǎo)致補(bǔ)體產(chǎn)生、免疫應(yīng)答、致病菌死亡、CRP參與應(yīng)激應(yīng)答增加[21]。隨著炎癥消退,CRP也降低[21]。CRP有益于觀察接受治療者對治療的反應(yīng)和術(shù)后的鑒別。持續(xù)升高的CRP表明炎癥沒有好轉(zhuǎn)與恢復(fù),而通常是失敗的治療和暗示預(yù)后不良的證據(jù),如惡性疾病、感染和心肌梗死。為了預(yù)防細(xì)菌性或自限性表皮細(xì)菌感染(SLEBI)患者濫用抗生素,快速定量(RQ)測定CRP可用于指導(dǎo)臨床用藥方向。術(shù)后8~10h CRP水平升高10倍,術(shù)后24h達(dá)到峰值[22]。
楊立順等[23]研究證實(shí),PCT與CRP聯(lián)用的敏感度與特異度(97.0%,98.2%)較單獨(dú)PCT(敏感度為85.9%,特異度為94.0%)或CRP(敏感度為82%,特異度為70%)高,其PCT較CRP特異度高。
本研究結(jié)果顯示CRP較PCT對PBI更特異。當(dāng)然本研究也可能存在一些局限,比如會(huì)受到樣本量大小的干擾以及單次測定(為了避免反復(fù)的凍融循環(huán),只對樣品進(jìn)行了單次測定。雖然在測定前進(jìn)行了檢驗(yàn)儀器的質(zhì)量控制,結(jié)果顯示正常,但是單次測定仍可能會(huì)對部分?jǐn)?shù)據(jù)造成微小影響)。
聯(lián)合診斷敏感度(87.5%)和特異度(97.5%)均較血清PCT和CRP單獨(dú)診斷高。采用CRP>10mg/L和(或)PCT>0.5ng/mL聯(lián)合診斷肺部細(xì)菌感染患者,其敏感度為87.5%,特異性則達(dá)到97.5%。所以,CRP和PCT聯(lián)合應(yīng)用對診斷PBI患者是有效的。
綜上所述,本研究證明PCT與CRP是PBI早期敏感度高、特異性強(qiáng)的診斷標(biāo)志物,有利于病情的診斷與監(jiān)測。PCT和CRP的升降與炎癥和感染的嚴(yán)重程度密切相關(guān),有助于監(jiān)測術(shù)后和產(chǎn)后感染(包括組織損傷、手術(shù)和器官移植);有益于觀察抗生素的療效,指導(dǎo)和監(jiān)測個(gè)性化治療,從而優(yōu)化急性傳染病的抗生素治療,避免抗生素濫用和耐藥性。所以,聯(lián)用PCT與CRP對提高鑒別診斷肺部細(xì)菌感染性疾病的水平有著重要意義。