肖 婷 綜述,吳定昌 審校
(福建省龍巖市第一醫院/福建醫科大學附屬龍巖第一醫院檢驗科 364000)
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·綜述·
兒童膿毒癥實驗室檢查的若干進展*
肖婷 綜述,吳定昌△審校
(福建省龍巖市第一醫院/福建醫科大學附屬龍巖第一醫院檢驗科364000)
膿毒癥;兒童;實驗室檢查
膿毒癥是感染引起的全身炎癥反應綜合征(SIRS),是兒科常見的危重病,系由于兒童期細菌等侵入血液循環并在其中生長繁殖產生毒素引起的全身性感染。各種不同的兒童基礎病引起的膿毒癥臨床表現呈非特異性、且發病年齡小,具有發病率逐年上升和致死高等特點[1],可進一步發展為嚴重膿毒癥、膿毒性休克,是當今兒科危重病醫學所面臨的棘手問題。據統計,在國外兒科重癥監護病房,兒童SIRS的發病率為82%(其中膿毒癥的發病率為 23%),嚴重膿毒癥患兒的病死率高達10.3%。每年有600萬新生兒和兒童死于膿毒癥。由于兒童(特別是新生兒)免疫功能尚未發育成熟、臨床抗生素的濫用等等,僅借助“SIRS診斷標準”兩項同時伴有明確感染診斷患兒易出現誤診和漏診。早年臨床對兒童危急重癥的病情評估已經進行了較為廣泛而深入的研究,使用了一系列的評估系統。針對兒童膿毒癥的評分系統研究也有報告,Elebute等就提出了膿毒癥評分等級,Bumgartner提出了膿毒癥休克評分模型,但這些評分系統均因樣本量太小、指標檢測技術未普及等問題而未推廣應用[2-3]。因此,人們在努力探索尋找膿毒癥的實驗室指標,目前用于診斷兒童膿毒癥的實驗室理想標志物并不多,主要包括降鈣素原(PCT)、C反應蛋白(CRP)、血培養、sCD14-ST、血常規等。在此,筆者對兒童膿毒癥的實驗室診斷標志物近幾年來的進展做以下綜述。
CRP在健康人群血清含量極低,是最經典的炎癥生物標記物,為急性時相反應蛋白。1930年被提出,是最早應用于感染診斷的生物標志物之一,目前作為一種相對非特異性的炎癥標志物已經被廣泛應用。主要由肝細胞在白細胞介素(IL)-1、IL-6、IL-13等刺激下合成,炎性反應中局部巨噬細胞也可以產生,在某些感染刺激下,炎癥開始6~12 h后血液中能檢測到[4],敏感度較高,但是它會隨炎癥刺激消失而迅速下降,若要提高診斷價值,最好能對其進行動態檢測分析。以往一直認為CRP反應最靈敏,在感染后12~18 h開始上升,12~60 h達到峰值,但作為早發型敗血癥早期診斷指標并不理想。作為一種急性期反應蛋白,CPR水平升高幾乎在所有炎癥相關反應中都能出現,如風濕性關節炎、急性心肌梗死和胰腺炎等[5],是一種特異性非常低的膿毒癥標志物。盡管如此,由于CRP的檢測經濟、實惠、方便并且在大部分醫療機構都能實現(無論是鄉鎮還是三級醫院),CRP仍作為細菌感染和使用抗生素的指標在臨床得到廣泛應用。
PCT是一種在健康個體中的低濃度(<0.1 μg/mL)的糖蛋白,位于人類第11號染色體上的單拷貝基因[6]。臨床常用簡單易行的半定量檢測方法,當寄生蟲感染,嚴重的真菌、細菌感染,膿毒癥以及多臟器功能受損時,在內毒素等細胞因子誘導下,2~3 h開始增加,6~8 h體內濃度快速升高,12~48 h到達峰值,2~3 d后恢復正常。在兒童細菌感染/膿毒血癥狀態下,PCT在各個組織、器官大量形成并釋放進入血液循環系統。血漿中水平明顯上升。但這種上升易受系統性炎性反應、神經內分泌腫瘤、創傷等多種因素的影響。有研究發現病毒感染、過敏以及自身免疫時,機體會產生干擾素,PCT不會上升[7],反而出現低表達或不表達。還有研究顯示PCT<10 μg/L時,其臨床意義僅僅是可能存在感染,應在6~24 h后繼續評估[8]。PCT是目前應用較多的一個膿毒癥生物學標志物,但是還是存在爭議,有學者認為在兒科膿毒癥中的診斷和預測價值優于CRP、IL-6、IL-8和白細胞計數等[9-10];也有學者研究顯示PCT在膿毒癥早期診斷方面并沒有太大優勢,對兒童膿毒癥的嚴重程度評估仍不夠理想[11-13]。
血培養耗時長,需48 h以上,雖被認為是傳統的“金標準”,但仍然存在許多不足,如:護士標本采集時經驗不足導致的操作不熟練、皮膚菌污染以及醫院感染等原因引起的假陽性,況且兒童采血量少(特別是新生兒)以及血培養次數不夠、采血時間的錯誤選擇等均可導致培養陽性率低,再者各兒童生活環境的不同可能是引起細菌物種的不一,臨床抗生素的干擾,均容易導致漏診和誤診,這給臨床對疾病診斷和病情的分期帶來一定的難度[14]。
sCD14-ST是當今的熱門膿毒癥標志物之一,它是白細胞分化抗原-14(CD14)的片段,1990年,Wright等[15]發現CD14可作為LPS/LPS結合蛋白(LBP)復合物受體,介導LPS 性細胞反應。在細菌感染過程中發揮重要作用,特別是在革蘭陰性菌引起的SIRS過程中,是LPS的主要受體之一,它包括可溶性CD14(sCD14)和膜結合性CD14(mCD14)[16]。研究顯示膿毒癥患者血漿中sCD14-ST水平顯著升高,mCD14-ST水平明顯下降,且這種變化與疾病的嚴重程度及預后相關[17]。新近國內外已有大量研究顯示:血清sCD14-ST水平升高是SIRS的一種潛在生物標志物。其檢測方法為熒光酶免疫法,國外有學者研究發現全血sCD14-ST水平與膿毒癥的分期和APACHE-Ⅱ評分有關[18],并且能區分兒童革蘭陽性菌和革蘭陰性菌細菌感染的膿毒癥[19-20],與疾病嚴重程度及預后明顯相關。已有學者用ROC曲線分析研究證實新生兒膿毒癥中sCD14-ST的檢測效能優于PCT、WBC、CRP等其他常規指標[21]。研究顯示sCD14-ST是膿毒癥實驗室診斷中的重要敏感指標,具有較高的敏感性和特異性。
Pro-ET1是內皮素(ET)前體的一個異構體,與其他異構體之間僅有2~6個氨基酸不同,常用的檢測方法為酶聯免疫法。對膿毒癥早期診斷有一定的預警性[22],但迄今為止還沒有報道闡述在膿毒癥早期診斷中的具體截止值及診斷敏感性和特異性。
和肽素由39種氨基酸組成,起源于精氨酸加壓素前體[23],常用的檢測方法為酶聯免疫法,有關和肽素的具體功能目前尚無明確定論,然而有學者研究表明其與多種急危重癥的嚴重程度及預后具有一定的相關性,為重癥感染、心臟疾病等疾病的危險分層以及預后評估提供重要信息[24]。還有學者研究發現血漿和肽素水平與APACHE-Ⅱ評分均呈正相關,動態監測血漿和肽素水平比單一檢測更有意義,有助于發現病情的轉折。血漿和肽素檢測具有快捷、簡單、易重復操作的特點,可作為評估膿毒癥患者病情嚴重程度及判斷預后的良好指標。
sTREM-1是一種免疫球蛋白超家族成員,主要表達于中性粒細胞、單核/巨噬細胞等髓系細胞的促炎因子,其表達及調節與細菌或真菌感染、炎性反應有關[25-26]。感染過程中(特別是膿毒癥),在中性粒細胞或巨噬細胞表面脫落的sTREM-1可以釋放到人體液或血液中通過酶聯免疫法被檢測出,而在非感染性疾病并不升高[27-28]。研究表明,sTREM-1表達水平對膿毒癥診斷具有較高的靈敏度和特異度,與感染的嚴重程度相關,且與序貫器官衰竭評分(SOFA)的關聯程度高于CRP和PCT[29]。一項Meta分析結果顯示,sTREM-1診斷膿毒癥的靈敏度和特異度分別為69%和71%,ROC曲線下面積為0.875,認為sTREM-l作為單獨指標對膿毒癥的早期診斷準確性為中等,臨床上需聯合其他指標應用[30]。已有國內外學者研究認為其是新生兒感染的標志物[31]。但作為新的感染相關指標,在兒科的應用價值還有待研究。
白細胞計數是最經典的實驗室檢查,操作簡單、檢測迅速,卻缺乏敏感性和特異性,與其他實驗室炎癥指標進行ROC曲線下面積比較,AUC總是較小,但是有研究發現50%膿毒癥新生兒的WBC在正常范圍內,而且在其他病理條件下也可能升高[32]。
膿毒癥是兒科重癥監護室的常見病,尋找快速、準確、科學的實驗室方法是急待解決的問題。機體對感染免疫應答的復雜性、宿主個體差異、病原體種類及感染程度差異,導致在機體內發生一系列病理生理改變的動態過程。膿毒癥的臨床病理生理過程復雜而多樣,涉及機體炎癥、免疫、凝血及組織損傷等眾多環節。現階段將膿毒癥分為膿毒癥、嚴重膿毒癥、膿毒性休克。盡管生物標志物對診斷和評估兒童膿毒癥都有很高的價值,但是單獨應用時敏感性和特異性均不夠高。采取連續、動態和組合生物標志物的檢測方法并結合臨床特點,可能更有助于臨床對兒童膿毒癥診斷、病情評估和預后的判斷。相信在我們的共同努力下,隨著醫療水平的不斷發展和提高,對膿毒癥的免疫和生化特性的深入研究和蛋白質組學、基因組學的研究發展,為兒童膿毒癥的早期診斷和病情嚴重程度評估尋找最合適的實驗室檢驗方法指日可待。
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