王瑩 蔡大川

肝衰竭是各種原因?qū)е赂渭?xì)胞在短期內(nèi)大量壞死,引起的黃疸、腹水、凝血機制障礙、肝性腦病等表現(xiàn)的一類綜合征,具有病情進(jìn)展快和預(yù)后差的特點。中國《肝衰竭診治指南(2018年版)》將肝衰竭分為 4 類：急性肝衰竭、亞急性肝衰竭、慢加急性( 亞急性) 肝衰竭和慢性肝衰竭[1]。肝衰竭患者存在免疫功能缺失紊亂、腸道菌群移位、遺傳變異等病理生理因素[2],加上侵襲性操作、使用激素治療、預(yù)防性使用抗生素、住院時間延長等危險因素[3],故肝衰竭患者常合并感染。肝衰竭患者一旦發(fā)生感染,還會誘發(fā)肝性腦病、肝腎綜合征、肝肺綜合征、消化道出血等嚴(yán)重并發(fā)癥,導(dǎo)致多器官功能衰竭,影響患者的預(yù)后, 死亡率會明顯增高,相關(guān)報道顯示肝衰竭合并感染的病死率高達(dá)50%～90%[4],因此早期及時診斷肝衰竭患者合并感染,對疾病病情的控制以及改善臨床預(yù)后至關(guān)重要。在臨床實踐中很有必要尋找一些更靈敏、快速并且有效的指標(biāo),以便早期及時診斷肝衰竭患者并發(fā)感染,本文圍繞診斷肝衰竭并發(fā)細(xì)菌感染的生物標(biāo)志物進(jìn)行綜述。

一、急性期反應(yīng)蛋白

(一)降鈣素原 降鈣素原是一種無激素活性的前肽物質(zhì),其在生理條件下主要由甲狀腺濾泡旁細(xì)胞合成和分泌,濃度在血漿中幾乎檢測不到,在細(xì)菌感染、敗血癥和多器官功能衰竭誘導(dǎo)下,人體幾乎全部組織、細(xì)胞都能合成分泌降鈣素原[5],血清降鈣素原水平迅速升高。肝臟是降鈣素原的來源之一,從理論上講,肝衰竭可能由于大量肝細(xì)胞壞死和單核細(xì)胞減少,降鈣素原血清濃度會降低。但是臨床研究表明,在沒有細(xì)菌感染情況下,肝衰竭患者基礎(chǔ)的血清降鈣素原水平[(0.76±0.051)ng/mL]高于健康人群(小于0.1 ng/mL),與發(fā)生失代償肝硬化患者比較,血清降鈣素原水平也顯著升高[(0.20±0.019)ng/mL,P<0.001][6]。這可能與肝衰竭患者腸道屏障功能受損,內(nèi)毒素和其他有害物質(zhì)難以被肝臟過濾和清除,導(dǎo)致機體內(nèi)降鈣素原合成增加有關(guān)[7]?！陡斡不顾跋嚓P(guān)并發(fā)癥的診療指南(2017年版)》提出降鈣素原>0.5 ng/mL作為自發(fā)性腹膜炎的診斷標(biāo)準(zhǔn)之一[8],但目前該標(biāo)準(zhǔn)主要用于肝硬化患者,在肝衰竭患者中尤其是早期診斷細(xì)菌感染時,降鈣素原的檢測閾值尚無統(tǒng)一定論。

Rule等[9]認(rèn)為,急性肝衰竭繼發(fā)感染時肝損傷引起的大量炎癥反應(yīng)會導(dǎo)致降鈣素原水平升高,使得降鈣素原無法有效區(qū)分急性肝衰竭患者是否發(fā)生細(xì)菌感染。Lin等[10]的研究表明,0.5 ng/mL的下限不能準(zhǔn)確識別慢加急性肝衰竭患者的細(xì)菌感染,并且降鈣素原以 1.01 ng/mL為臨界值時,整體表現(xiàn)不佳,敏感性、特異性、陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值分別為42.68%、78.85%、60.87%和63.42%,受試者工作特征曲線下面積(AUC)低于0.70。一項國內(nèi)的多中心研究結(jié)果顯示,降鈣素原診斷慢加急性肝衰竭患者細(xì)菌感染的 AUC 只有0.69[11]。上述研究結(jié)果表明降鈣素原的診斷價值有限,這些研究存在納入群體單一的局限性。然而,近年來也有學(xué)者認(rèn)為,降鈣素原對肝衰竭并發(fā)感染患者有一定臨床診斷價值。Igna等[12]的前瞻性隊列研究結(jié)果顯示,降鈣素原最佳臨界值為 0.9 ng/mL時,診斷自發(fā)性細(xì)菌性腹膜炎的AUC為0.909,敏感性和特異性分別為80.3%和 86.6%。2021年的一項薈萃分析結(jié)果顯示,降鈣素原在診斷肝衰竭合并細(xì)菌感染患者的AUC為0.80,敏感性為77%,特異性為76%[13]。降鈣素原的診斷效能目前仍存在爭議。降鈣素原對肝衰竭患者合并感染的診斷價值與疾病病因[14]、膽紅素水平[15]有關(guān),還需要更多的研究進(jìn)行分層分析來證實其可靠性。

(二)C反應(yīng)蛋白 C反應(yīng)蛋白是由肝臟合成的一種急性時相反應(yīng)蛋白,通常在細(xì)菌感染刺激后快速升高,36～50 h后達(dá)到峰值,半衰期較短,平均為 4～6 h,在感染消除后其含量急劇下降,1周內(nèi)可恢復(fù)正常[16]。因其能在炎癥發(fā)作初期顯著升高,后期恢復(fù)正常也很快,故是C反應(yīng)蛋白臨床上常用的一項敏感的炎癥指標(biāo)。Yuan等[17]的研究納入了84例慢性重型乙型肝炎患者,C反應(yīng)蛋白診斷自發(fā)性細(xì)菌性腹膜炎的最佳臨界值為16.15 mg/L,AUC=0.86。Zhang等[18]報道,C反應(yīng)蛋白>12.15 mg/L是慢加急性肝衰竭患者細(xì)菌感染的可靠指標(biāo),AUC為0.948,敏感性為96.6%,特異性為83.3%。楊凡等[19]的研究中,C反應(yīng)蛋白的臨界值與其相似,C反應(yīng)蛋白≥13.0 mg/L為診斷感染的臨界值,具有較高的敏感性(82.46%),但其特異性較低(69.57%)。梁艷華等[20]將C反應(yīng)蛋白與降鈣素原、甲胎蛋白、白細(xì)胞介素-6聯(lián)合,提高了診斷的敏感性、特異性,診斷價值均大于各指標(biāo)單獨檢測,但聯(lián)合指標(biāo)診斷的特異性(85.71%)仍不及敏感性(90.00%)。C反應(yīng)蛋白診斷感染的敏感性高,但特異性不高。C反應(yīng)蛋白在病毒感染、組織損傷、機體應(yīng)激狀態(tài)、自身免疫性疾病時等均可上升,其對感染性疾病的判斷缺乏特異性。因此,不能將CRP單獨用于肝衰竭患者早期感染性并發(fā)癥的排除性診斷,而應(yīng)聯(lián)合其他傳統(tǒng)炎性指標(biāo)檢測更有助于臨床判斷。

二、白細(xì)胞介素

白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6) IL-6是細(xì)胞因子家族成員之一,主要是由活化的 T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞和單核-巨噬細(xì)胞等分泌,在炎癥、感染刺激下,其水平較正常機體明顯升高。IL-6通常被認(rèn)為是一種促進(jìn)炎癥反應(yīng)的細(xì)胞因子,可誘導(dǎo)大量急性期蛋白如血清淀粉樣蛋白A、降鈣素原和C反應(yīng)蛋白等生成[21]。一項回顧-前瞻性研究納入了進(jìn)入ICU治療的64例肝硬化失代償期患者,其中86%的患者符合ACLF標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)腹水IL-6≥ 10 037 pg/mL為診斷臨界值時,靈敏度為84.2%,特異性為86.7%,AUC = 0.901,腹水IL-6用于診斷肝硬化危重患者并發(fā)SBP時具有較高的價值[22]。然而,血清IL-6水平在肝硬化和肝衰竭患者之間存在差異,Li等[23]的研究發(fā)現(xiàn),肝衰竭患者血清IL-6水平高于肝硬化患者,發(fā)生膿毒癥時IL-6水平會進(jìn)一步升高。國內(nèi)也有學(xué)者探討了IL-6在肝衰竭并發(fā)感染患者中的診斷價值,其AUC在0.636～0.702之間,敏感性和特異性分別在69.16%～85.71%和50.00%～78.27%之間[20,24-25]。這些結(jié)果表明,IL-6在肝衰竭合并感染的早期診斷中參考價值有限,特別是單用IL-6作為細(xì)菌感染診斷的生物標(biāo)記物,并沒有表現(xiàn)出比其他生物標(biāo)記物(降鈣素原、C反應(yīng)蛋白)更佳。另外研究發(fā)現(xiàn),相比IL-6在肝衰竭合并細(xì)菌感染診斷中的應(yīng)用價值,IL-6在預(yù)后中的價值更大,IL- 6 動態(tài)升高或持續(xù)高水平與疾病相關(guān)病死率有關(guān),是肝衰竭合并細(xì)菌感染反映預(yù)后的潛在關(guān)鍵生物標(biāo)志物[26]。

三、受體類生物標(biāo)志物

(一)可溶性CDl4亞型(soluble CD14 subtype, sCDl4-ST 或Presepsin) 白細(xì)胞分化抗原14(CD14)是一種跨膜糖蛋白,主要在單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞表面表達(dá),能特異性識別脂多糖-脂多糖結(jié)合蛋白(LPS-LBP)。sCD14-ST是可溶性CD14形式的一種亞型,其水平在健康人體中通常很低,而在LPS存在下sCD14-ST與 Toll樣受體4結(jié)合,激活絲裂原活化蛋白激酶和核細(xì)胞因子NF-κB通路,誘導(dǎo)多種細(xì)胞因子產(chǎn)生,在免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮著重要作用[27]。近年來sCD14-ST對膿毒癥的診斷價值在國內(nèi)外展開廣泛討論,是診斷和檢測膿毒癥的新型生物標(biāo)志物之一。Igna等[12]的研究發(fā)現(xiàn),以2300 pg/mL為診斷標(biāo)準(zhǔn),sCD14-ST診斷有肝硬化基礎(chǔ)的慢加急性肝衰竭患者早期感染的敏感性和特異性分別為81.7%和92.7%,AUC=0.959。Chen等[11]的研究也得出了相似的結(jié)果,但更推薦404.5 pg/mL為最佳診斷界值,診斷感染的AUC為0.790,敏感性和特異性分別為96.8%和59.2%,在診斷慢加急性肝衰竭患者膿毒癥中的效率高于白細(xì)胞計數(shù)、降鈣素原和C反應(yīng)蛋白,但單一指標(biāo)的診斷效率處于中等水平,當(dāng) sCD14-ST與 CLIF-SOFA 評分相結(jié)合時,AUC 可增加到0.913。sCD14-ST有助于肝衰竭并發(fā)膿毒癥的診斷,是一個有前景的生物標(biāo)記物。但目前關(guān)于該生物學(xué)標(biāo)志物的有關(guān)研究較少, sCD14-ST與臨床預(yù)后的關(guān)系、最佳診斷界值是否受酒精性肝硬化、合并肝癌等的影響尚不明確,未來需要更多的大樣本、多中心、前瞻性研究來驗證。

(二)中性粒細(xì)胞CD64(neutrophil CD64,nCD64) CD64是免疫球蛋白IgG重鏈的Fc段受體之一,健康時CD64主要表達(dá)于單核細(xì)胞系表面,但在機體受到感染時,細(xì)菌細(xì)胞壁組分和一些促炎細(xì)胞因子刺激中性粒細(xì)胞,中性粒細(xì)胞表面CD64被激活而大量表達(dá),感染被控制后,nCD64 則在48 h內(nèi)急劇下降,7 d左右可恢復(fù)至基線水平,研究表明,nCD64是危重患者膿毒癥早期診斷的有用標(biāo)志物[28]。nCD64檢測結(jié)果有三項指標(biāo)：CD64 指數(shù)、CD64 陽性細(xì)胞百分率和CD64平均密度。Abeles RD等[29]的研究發(fā)現(xiàn),肝衰竭患者的血清nCD64基礎(chǔ)水平較健康人群高,發(fā)生膿毒癥時,nCD64的表達(dá)會進(jìn)一步升高,nCD64指數(shù)以547為診斷臨界值時,ROC曲線下面積為0.784,敏感性為 71%,特異性為 72%。王鑫等[30]采用細(xì)胞定量分析軟件分析nCD64陽性細(xì)胞百分率,最佳截斷值取54.765%時,診斷慢加急性肝衰竭患者繼發(fā)感染的ROC 曲線下面積、敏感性、特異性分別為0.789、75.3%、81.6%,可作為肝衰竭合并感染的診斷標(biāo)志物。熊克宮等[31]的研究也指出,nCD64作為肝衰竭合并細(xì)菌感染的診斷標(biāo)記物有較好的準(zhǔn)確性,nCD64與降鈣素原聯(lián)合檢測時,AUC可由nCD64單獨檢測的0.881增大至0.902。然而,另有研究者用流式細(xì)胞儀檢測患者CD64的平均密度,診斷截斷值為4 500.12 mol/cell時,AUC僅為0.618[24]。這可能是由于內(nèi)源性損傷相關(guān)的分子模式分子刺激 Toll樣受體4通路導(dǎo)致肝衰竭患者基礎(chǔ)nCD64水平升高,從而降低nCD64在肝衰竭患者中診斷感染的效能。nCD64可與其他炎癥指標(biāo)聯(lián)合提高診斷效能,但nCD64的檢測需要使用流式細(xì)胞術(shù),并且從高值恢復(fù)到正常水平所需時間較長,因此在臨床應(yīng)用中nCD64的快速檢測還有一定的局限性。

(三)可溶性髓樣細(xì)胞觸發(fā)受體-1(soluble triggering receptor expressed on myeloid cell-1, sTREM-1) 髓樣細(xì)胞表達(dá)的觸發(fā)受體(TREM-1)是免疫球蛋白超家族的成員,存在于中性粒細(xì)胞和成熟的單核細(xì)胞上,在細(xì)菌感染后主動表達(dá)并釋放其可溶性形式(sTREM-1)。sTREM-1可導(dǎo)致炎性細(xì)胞因子的釋放,并增加炎性細(xì)胞表面上其他受體的表達(dá),成為感染過程中的關(guān)鍵信號受體[32]。sTREM-1在感染早期即可分泌到體液中,可以在血漿、尿液和胸腔積液中檢測到,是一項新的炎癥生物標(biāo)志物。Chen等[11]的一項多中心研究納入了143例慢加急性肝衰竭患者,收集患者入院第一天的SOFA評分和CLIF-SOFA評分,檢測其sTREM-1、白細(xì)胞計數(shù)、降鈣素原、C反應(yīng)蛋白,當(dāng)sTREM-1的界值為607.94 pg/ mL時,診斷膿毒癥敏感性為62.8% 特異性為81.6%,AUC=0.752,與白細(xì)胞計數(shù)、降鈣素原、C反應(yīng)蛋白相比,sTREM-1對慢加急性肝衰竭患者膿毒癥的診斷價值更高,但單一指標(biāo)的診斷效能處于中等水平,當(dāng)sTREM-1與CLIF-SOFA評分組合時,AUC可增加至0.876,可以提高感染的早期診斷效能。一項前瞻性隊列研究將慢加急性肝衰竭患者分為無全身炎癥組、全身炎癥組和膿毒癥組,監(jiān)測sTREM-1在基線、6 h、24 h、第3天和第7天的變化,發(fā)現(xiàn)全身炎癥組患者入院時sTREM-1水平升高,他們在住院后48～72 h內(nèi)發(fā)展為膿毒癥的風(fēng)險較高,sTREM-1預(yù)測膿毒癥發(fā)展的AUC為0.71,膿毒癥組患者的sTREM-1基線水平顯著升高,并且在所有隨訪時間點中持續(xù)升高,可以用于監(jiān)測膿毒癥的進(jìn)展和治療效果,能提示臨床醫(yī)師及時調(diào)整治療方案[33]。sTREM-1能對診斷和治療具有一定指導(dǎo)作用,但sTREM-1是否能夠作為肝衰竭合并感染早期識別及預(yù)后判斷的精準(zhǔn)生物標(biāo)志物,還需要更多有力的證據(jù)來證明。

(四)Toll樣受體4( Toll-like receptors 4,TLR4) TLRs是固有免疫系統(tǒng)中特異性的I型跨膜受體,TLR4是TLRs家族中的重要一員,主要負(fù)責(zé)識別革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁中的脂多糖成分,在機體免疫應(yīng)答和炎癥反應(yīng)中扮演重要角色,與機體多種感染性疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[34]。TLR4識別并結(jié)合脂多糖后引起炎癥級聯(lián)放大效應(yīng),過度的免疫炎癥反應(yīng)導(dǎo)致肝衰竭的發(fā)生,脂多糖-TLR4通路也是肝衰竭發(fā)生/發(fā)展的關(guān)鍵因素[35]。有研究發(fā)現(xiàn)[36],重癥肝病患者合并腹腔感染時,外周血TLR4m RNA不僅呈異常高表達(dá),TLR4m RNA水平還與疾病的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)。另一項研究將ACLF患者劃分為感染者和未感染組,感染組TLR4 mRNA水平(39.36 ± 20.18)顯著高于未感染組(20.54 ± 12.13)。ROC曲線分析得出,TLR4 mRNA診斷感染的最佳臨界值為43.8,曲線下面積為 0. 764,靈敏度51.6% ,特異度83.6%。將TLR4 mRNA與傳統(tǒng)炎性指標(biāo)PCT、CRP聯(lián)合,AUC、靈敏度、特異度可分別提高0.061、22.1%、8.2%[37]。TLR4可以作為肝衰竭患者合并感染早期診斷的潛在指標(biāo),有助于及早采取治療措施,還能為評估患者治療療效提供依據(jù)。需要指出的是,目前基于TLR4信號通路對膿毒癥防治工作展開的研究是危重病學(xué)工作的熱點,但TLR4在肝衰竭合并感染診斷中的應(yīng)用仍處于研究階段,尚未成為臨床常用指標(biāo),其具體診斷價值還需更多的研究和臨床驗證。

四、血常規(guī)參數(shù)

中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞是外周血常規(guī)中的指標(biāo),中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞比值( neutrophil to lymphocyte ratio, NLR)對心血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾病、惡性腫瘤等的病情判斷、診治指導(dǎo)、預(yù)后評估中具有價值,也可用于社區(qū)獲得性肺炎、尿路感染、膿毒癥等感染性疾病的早期診斷[38-39]。NLR可代表炎癥激活因子中性粒細(xì)胞和炎癥調(diào)節(jié)因子淋巴細(xì)胞間的平衡狀態(tài),更能反映機體在感染狀態(tài)下的應(yīng)激反應(yīng)程度[40]。一項多中心回顧性隊列研究表明,NLR是評估慢加急性肝衰竭患者細(xì)菌感染和短期預(yù)后的可靠指標(biāo),并且在評估細(xì)菌感染方面優(yōu)于降鈣素原和白細(xì)胞計數(shù),NLR>4.79與該病患者90天死亡率顯著相關(guān)[41]。王鑫等[30]的研究結(jié)果也顯示,NLR可作為診斷慢加急性肝衰竭患者繼發(fā)感染的指標(biāo),當(dāng)NLR診斷的最佳臨界值為7.56%時,AUC為0.756,敏感性和特異性為71.1%和84.1%。陳科第等[42]發(fā)現(xiàn),NLR還能鑒別肝衰竭伴細(xì)菌性腹腔感染的病原菌種類(革蘭陽性菌和革蘭陰性菌感染),ROC 曲線分析結(jié)果顯示,NLR鑒別診斷的AUC為0.840,敏感性和特異性分別為74.4%和84.4%。NLR不僅可以用于肝衰竭繼發(fā)感染的診斷,還可用于預(yù)測肝衰竭預(yù)后情況。同時NLR是一個簡便快捷、可重復(fù)性高的指標(biāo),從這一方面來說優(yōu)于其他的生物學(xué)檢測指標(biāo),在臨床治療監(jiān)測上具有良好的應(yīng)用前景。

五、總結(jié)及展望

肝衰竭合并感染是一種對患者生命造成嚴(yán)重威脅的疾病,因此提高其早期診斷效能是改善患者預(yù)后的一個重要途徑。盡管目前還沒有一個特定的標(biāo)志物可以用來直接確診或排除細(xì)菌感染,但通過多項生物標(biāo)志物聯(lián)合評估,可能有助于克服單一生物標(biāo)志物的局限性。免疫系統(tǒng)功能紊亂在肝衰竭發(fā)生、發(fā)展過程中始終存在,在病程發(fā)生發(fā)展的各個時期進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測生物標(biāo)志物,可能更有利于肝衰竭合并感染的早期診斷。目前也有許多與感染相關(guān)的有前景的生物標(biāo)記物,如CD14+CD16+MO、TNFα、血清淀粉樣蛋白A等,這些標(biāo)志物能否應(yīng)用于肝衰竭合并感染早期識別及評估預(yù)后,仍有待進(jìn)一步探討。在臨床工作中也不能僅靠實驗室檢查結(jié)果去排除和診斷細(xì)菌感染,必須結(jié)合患者的臨床情況才能提高肝衰竭合并感染的早期診斷率,減少相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生率及病死率。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。