吳海燕,趙大海,陸友金,楊 進,何鳳蓮,劉紅艷
慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者中性粒細胞CD64的表達及臨床意義
吳海燕,趙大海,陸友金,楊 進,何鳳蓮,劉紅艷
目的探討中性粒細胞CD64平均熒光強度指數(CD64指數)在慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)患者中的表達及臨床意義。方法選取162例慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者,分為AECOPD組133例,COPD穩定期組29例;健康對照組為30例體檢者。采用流式細胞術檢測CD64,同時檢測血清降鈣素原(PCT)、C-反應蛋白(CRP)及血白細胞計數(WBC)。結果AECOPD組CD64表達水平顯著升高,與COPD組和健康對照組比較差異有統計學意義(P<0.01);CD64表達水平與PCT、CRP呈正相關(P<0.05),與WBC無相關性(P>0.05)。AECOPD組在恢復期(治療1周后)CD64水平明顯下降(P<0.05),但仍高于健康對照組(P<0.05)。ROC曲線中CD64的曲線下面積最大,當CD64取臨界值為3.3時,診斷AECOPD患者細菌感染的敏感性為80.5%,特異性為96.7%。結論CD64在AECOPD患者中高表達,可作為判斷AECOPD患者存在細菌感染的輔助檢查指標,動態觀察其水平變化對判斷感染程度、治療效果評價具有臨床應用價值。
慢性阻塞性肺疾病;中性粒細胞CD64;急性加重期
慢性阻塞性肺疾病(chronic obstractive pulmonary disease,COPD)是呼吸系統的常見病和多發病,頻繁的急性加重慢性阻塞性肺疾病(an exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease,AECOPD)導致肺功能迅速惡化,防治急性加重是COPD的治療目標之一[1]。下呼吸道細菌感染在AECOPD中的作用已得到證實,抗感染是其治療的重要方面[2],目前臨床迫切需要一些炎性標志物,以判明感染,指導抗感染治療。CD64是免疫球蛋白G(immunoglobulin G,IgG)的高親和力受體,正常生理情況下在外周血中性粒細胞表面呈低水平表達,細菌感染時CD64表達顯著增加。近年來,應用流式細胞儀檢測CD64的表達水平可作為早期診斷細菌感染的特異性指標[3]。該研究觀察AECOPD患者CD64的表達水平,并與血清降鈣素原(procalcitonin,PCT)、C-反應蛋白(C-reaction protein,CRP)及血白細胞計數(white blood cell count,WBC)作對比分析,探討CD64在判定AECOPD患者細菌感染以及嚴重程度、臨床療效判斷等方面的價值。
1.1 研究對象收集2012年3月~2013年3月就診于安徽醫科大學第二附屬醫院呼吸內科住院部及門診就診的患者。該研究設為3組,①AECOPD組133例,其中男82例,女51例,年齡40~94(70± 12)歲;②COPD穩定期組29例,其中男20例,女9例,年齡45~78(71±6)歲;③健康對照組30例,其中男17例,女13例,年齡56~80(66±10)歲。3組在年齡、性別等方面比較差異無統計學意義。
1.2 納入及診斷標準COPD以及AECOPD診斷均符合美國胸科學會歐洲呼吸學會聯合發布的慢性阻塞性肺疾病診斷、處理和預防全球策略(2011年修訂版)指南[4]。AECOPD組還需符合:近期內患者的呼吸系統癥狀惡化,超出日常變異,需要調整治療方案。入院后痰細菌培養為陽性且予以抗感染治療后癥狀明顯緩解。AECOPD組與COPD穩定期組均需排除:①合并其他呼吸系統疾病或其他系統感染;②合并有心、肝、腎和造血系統等嚴重原發性疾病;③入選前30 d內使用過抗生素、全身糖皮質激素及免疫抑制劑。選用健康者作對照:無感染癥狀,肺功能檢查正常。
1.3 主要儀器血細胞分析儀(日本Sysmex公司,五分類血液分析儀);PCT檢測儀(美國Roche Group公司,型號為Cobase e601);微量血CRP檢測儀(型號為Unicel Dxc800)、流式細胞儀(型號為FC500,CD64FITC為標準配套試劑,克隆號為PN1M1604U)(美國Backman Coulter公司);全自動細菌鑒定儀(法國梅里埃公司,型號為VITEK32)。
1.4 研究方法
1.4.1 外周血采集和處理 COPD穩定期組、AECOPD組均在就診或入院24~48h內,健康對照組在體檢當天,采集空腹靜脈血送檢。選取20例AECOPD患者在抗生素治療1周后再次進行CD64檢測。
1.4.2 WBC、CRP、PCT的檢測 采用血細胞分析儀進行血細胞計數和分類,WBC正常值參考范圍為4×109/L~10×109/L;CRP采用超敏免疫比濁法測定,正常值參考范圍為0~10 mg/L;PCT采用電化學發光法測定,PCT正常參考值為0~0.046 ng/ml。
1.4.3 CD64指數的檢測 CD64指數采用直接免疫熒光檢測法測定,檢測前常規對流式細胞儀進行光流路的質量監控和熒光補償,保證每次檢測前儀器的狀態穩定一致,根據前向角(FSC)和側向角(SSC)散射光信號對淋巴細胞和粒細胞群設門。每份樣本計數10 000個以上細胞,以淋巴細胞為內部陰性對照,檢測CD64指數(粒細胞CD64平均熒光強度與淋巴細胞CD64平均熒光強度的比值)。上機檢測在2h內完成。
1.4.4 痰細菌學檢查 痰液采集:用無菌0.9%氯化鈉漱口后,深咳嗽出的痰液留置無菌容器中,2h內送檢。痰培養前先痰涂片鏡檢,要求每低倍鏡野鱗狀上皮細胞<10個,白細胞>25個為合格標本。痰細菌培養:標本的分離、培養嚴格按照《全國臨床檢驗操作規程》進行。采用培養基為瓊脂巧克力培養基,菌種培養鑒定用全自動細菌鑒定儀測定。以培養出咽部正常菌群以外的細菌或菌落量在(?)以上,且呈優勢菌生長的判為痰培養陽性。AECOPD組患者痰液標本在入院24h內送檢。
1.5 統計學處理采用SPSS 18.0統計軟件進行分析,數據以±s表示,3組間參數比較采用單因素方差分析,治療前后的比較采用配對t檢驗,相關性分析采用Pearson相關分析。繪制受試者工作特征(ROC)曲線,并計算曲線下面積,計算得出CD64、PCT、CRP及WBC的最佳臨界值,計算敏感度及特異度。
2.1 3組外周血CD64、PCT、CRP及WBC測定結果比較AECOPD組CD64、PCT及CRP顯著高于COPD穩定期組和健康對照組(P<0.05),3組間兩兩比較,AECOPD組與COPD穩定期組比較差異有統計學意義(P<0.05),COPD穩定期組和健康對照組比較差異無統計學意義。見表1。
2.2 CD64、PCT、CRP及WBC在診斷AECOPD中的ROC曲線分析將AECOPD組、健康對照組的數據作ROC曲線,可見曲線下面積CD64(0.940)>PCT(0.928)>CRP(0.828)>WBC(0.634),見圖1。計算得出血清CD64、PCT、CRP、WBC的最佳截斷值,敏感性和特異性,見表2。

圖1 WBC、CRP、PCT、CD64 ROC曲線
2.3 各組流式細胞儀CD64指數檢測結果比較不同組別CD64指數分析圖譜,見圖2。
2.4 CD64和PCT、CRP及WBC的相關性AECOPD組患者CD64和PCT、CRP呈正相關(r=0.340,r=0.468,P<0.01),但與WBC無相關性(r=0.121,P=0.167)。
表1 3組患者CD64、PCT、CRP、WBC比較(±s)

表1 3組患者CD64、PCT、CRP、WBC比較(±s)
與健康對照組比較:*P<0.05;與COPD穩定期組比較:#P<0.05
組別例數WBC(×109/L)CRP(mg/L)PCT(ng/ml)CD64 AECOPD1337.903±3.905*48.517±51.958*#0.217±0.332*#6.028±5.153*#COPD穩定期297.141±1.65916.452±17.6180.074±0.0833.324±0.908健康對照305.993±1.5625.508±2.9820.029±0.0362.201±0.762 F值4.08815.4287.36712.180 P值0.018<0.0010.001<0.001

表2 各指標對診斷AECOPD的意義(%)
2.5 AECOPD組患者抗感染治療1周后CD64指數變化選取20例AECOPD組患者經抗生素治療1周后癥狀明顯緩解的患者進行CD64指數測定,CD64指數較治療前降低(t=6.265,P<0.05),但未降至正常水平,仍高于健康對照組(t=3.839,P<0.05),見表3。
表3 AECOPD患者抗生素治療前后比較(±s)

表3 AECOPD患者抗生素治療前后比較(±s)
與治療前比較:#P<0.05;與健康對照組比較:*P<0.05
組別例數CD64指數AECOPD治療前207.358±4.448*治療后203.811±2.720#*健康對照302.201±0.762
COPD是以氣道炎癥為核心伴有全身炎癥反應的疾病,即使病情相對穩定的患者血循環中CRP、白介素(IL)-6、IL-8等多種炎癥因子水平都明顯升高[5]。AECOPD大部分由細菌感染引起,氣道分泌中性粒細胞顯著增加,實質上是肺部炎癥反應較穩定期加重的過程[6]。由于部分患者難以獲得準確的病原學資料,細菌感染和病毒等非典型病原體感染有時在臨床表現上難以區分。WBC、CRP等指標的敏感性和特異性均較低,在多種生理情況下也可升高。PCT作為一種炎癥標志物,在細菌感染時顯著升高,但診斷價值尚存在爭議[7]。CD64即Fcγ-R I,是IgG的Fc段受體,屬于免疫球蛋白超家族的成員,受到細菌感染時CD64表達在4~6h內就會增加,大量表達的CD64與配體結合后啟動并放大免疫反應,包括吞噬作用、ADCC作用和細胞因子的釋放[8]。近年來,研究[9]顯示CD64是一個更加特異性的感染指標,最顯著的特征是對非感染性疾病和病毒感染的無應答,臨床上可作為判斷是否存在細菌感染的簡單有效的檢測指標。
本研究資料統計分析了3組CD64指數、PCT、CRP及WBC,AECOPD組高于COPD穩定期組及健康對照組。當CD64取臨界值為3.3時,診斷AECOPD患者感染的敏感性和特異性分別為80.5%、96.7%,敏感性優于其他指標,與國外Meta分析結果基本一致[3]。AECOPD組患者的相關性分析顯示CD64的表達與PCT、CRP呈正相關,與WBC無相關性,故CD64有助于WBC無明顯升高的AECOPD患者感染的診斷。持續存在的氣道炎癥是COPD發病的關鍵所在,急性期其炎性介質的變化尤為明顯[6],由此推測肺部炎癥加重是血清CD64水平顯著升高的重要原因。ROC曲線顯示CD64的敏感性和特異性優于WBC及CRP,與PCT的診斷效能相似,CD64的曲線下面積最大,診斷敏感性和特異性最強,可認為CD64指數可作為判斷AECOPD患者感染的可靠實驗室指標。研究[10]顯示CD64在診斷膿毒癥時有著高敏感性和特異性(91%和93%),該研究結果顯示CD64診斷AECOPD的敏感性為80.5%,考慮原因部分患者為單純病毒感染、免疫力及應激能力低下等。

圖2 不同組別CD64指數分析圖譜
Garcia-Rio et al[5]發現COPD患者中CRP、IL-6等炎癥因子水平的表達與疾病嚴重程度相關。Danikas et al[8]對膿毒癥的研究發現CD64的表達與疾病嚴重程度呈正相關,還與病死率相關。本研究結果顯示AECOPD患者CD64表達水平比穩定期顯著升高,當感染得到有效控制,CD64水平較治療前明顯下降,但未降至正常水平,仍高于健康對照者,說明CD64的表達與感染的程度相平行。對于AECOPD患者,如CD64水平持續不下降或進行性升高,則提示感染未趨于控制或有新的感染發生,治療效果差,需要調整抗生素方案;反之,如果CD64水平進行性下降,則提示感染逐步好轉,治療有效,可考慮停用抗生素。CD64水平的高低反映疾病的發展過程,感染早期迅速升高,抗生素治療后可隨之下降。
綜上所述,CD64在AECOPD患者中高表達,在診斷細菌感染的判定價值上與PCT相仿,優于WBC、CRP等炎性指標,同時動態監測CD64的變化對病情的評估、抗感染療效的評價具有一定的臨床意義。
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Expression and significance of neutrophil CD64 in the acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease
Wu Haiyan,Zhao Dahai,Lu Youjin,et al
(Dept of Respiratory Medicine,The Second Affiliated Hospital of Anhui Medical University,Hefei 230601)
ObjectiveTo investigate association between the neutrophil CD64 mean fluorescence intensity index and the acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease.MethodsThe expression of CD64 in 162 cases with chronic obstructive pulmonary disease(133 patients with AECOPD,29 patients with stable COPD)and 30healthy controls were detected quantitatively by flow cytometry.Meanwhile,PCT,CRP and WBC were detected.ResultsThe neutrophil CD64 expression level in AECOPD group washigher than stable COPD group andhealthy control group(P<0.01).Evidence showed that expression of CD64 was correlated with levels of PCT and CRP in the AECOPD group(P<0.05).No correlation was found between CD64 and WBC(P>0.05).At recovery stage(1 week after treatment),the levels of CD64 in AECOPD group decreased obviously(P<0.05),which still washigher than that inhealthy control group(P<0.05).Accroding to the ROC curve,the area under curve of CD64 was largest.The optimal cut-off level of CD64 was 3.3,where diagnostic sensitivity of bacterial infection with 80.5%and a specificity of 96.7%.ConclusionThehigher expression of CD64 in AECOPD patients may be a laboratory data of bacterial infection,and there is clinical value in judging the degree of infection and evaluating treatment effects by observation of the CD64 level.
chronic obstructive pulmonary disease;neutrophil CD64;acute exacerbations
R 563.9;R 392.11
A
1000-1492(2014)04-0487-04
2013-12-05接收
安徽省自然科學基金(編號:1208085QH165)
安徽醫科大學第二附屬醫院呼吸內科,合肥 230601
吳海燕,女,碩士研究生;陸友金,男,主任醫師,碩士生導師,責任作者,E-mail:Luyougo-lden@hotmail.com