降鈣素原、超敏C反應蛋白、紅細胞沉降率及S100A9對肺結核合并肺部細菌感染的影響

劉秋月 李琦 駱寶建

[摘要] 目的 比較降鈣素原（PCT）、超敏C反應蛋白（hs-CRP）、紅細胞沉降率（ESR）及S100A9蛋白對肺結核合并肺部細菌感染中的影響。 方法 選取2017年9月～2018年8月首都醫科大學附屬北京胸科醫院收治的確診為肺結核的132例，并根據是否合并肺部細菌感染分為細菌感染組（62例）及單純肺結核組（70例），對其外周血血漿標本應用免疫熒光法檢測PCT，ELISA方法測定S100A9水平，免疫比濁法測定hs-CRP，魏氏法測定ESR。 結果 細菌感染組患者的PCT、S100A9蛋白及hs-CRP水平與單純肺結核組比較均顯著性增高（P < 0.01）。多因素分析PCT及S100A9為肺結核合并肺部細菌感染的獨立危險因素。 結論 肺結核患者PCT及S100A9水平對監測患者是否合并肺部細菌感染具有良好的臨床應用價值。

[關鍵詞] 肺結核；細菌感染；降鈣素原；S100A9蛋白

[中圖分類號] R521 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2019）04（b）-0116-04

[Abstract] Objective To compare the effects of procalcitonin （PCT）， hypersensitive C-reactive protein （hs-CRP）， erythrocyte sedimentation rate （ESR） and S100A9 protein on pulmonary tuberculosis complicated by bacterial infection. Methods Form September 2017 to August 2018 in Beijing Chest Hospital Affiliated to Capital University of Medical Sciences， 132 cases were diagnosed as tuberculosis， and according to whether the pulmonary bacterial infection they were divided into bacterial infection group （62 cases） and simple tuberculosis group （70 cases）， the peripheral blood plasma samples application immunofluorescence test PCT， ELISA method for determination of S100A9 level， immunoturbidimetry was used to determine hs-CRP， the ESR was determined by the Weiss method. Results The levels of PCT， S100A9 and hs-CRP in the bacterial infection group were significantly higher than those in the pure tuberculosis group （P < 0.01）. Multivariate analysis showed that PCT and S100A9 were independent risk factors for pulmonary tuberculosis complicated by bacterial infection. Conclusion The levels of PCT and S100A9 in pulmonary tuberculosis patients have good clinical application value in monitoring whether the patients are complicated with pulmonary bacterial infection.

[Key words] Pulmonary tuberculosis； Bacterial pneumonia； Procalcitonin； S100A9 protein

肺結核是由結核分枝桿菌引起的慢性呼吸道傳染病，危害人類健康。2016年，全球新發肺結核患者1040萬，死亡130萬[1]。大部分肺結核患者營養狀態較差，而其病程漫長，結核分枝桿菌引起其肺組織結構改變，使容易合并肺部細菌感染。而肺結核合并肺部細菌感染從臨床癥狀及影像學方面與單純肺結核感染較難區分，因此，肺結核合并肺部細菌感染的診斷頗具難度[2]。目前臨床主要根據肺部的影像學變化、外周血白細胞計數、中性粒細胞百分比、超敏C反應蛋白（hs-CRP）等指標診斷是否存在細菌感染。降鈣素原（PCT）是一種蛋白質，在機體感染細菌、真菌以及寄生蟲感染時其水平升高，同時膿毒癥及多器官功能不全時血清中PCT水平亦升高[3]。與其他標志物比較，PCT對重癥細菌感染和膿毒癥診斷反應速度較快、特異度較高[4]。近年來，有較多的研究對PCT在診斷肺炎及其嚴重程度方面的價值進行了探討，但PCT在肺結核合并肺部細菌感染方面的研究目前較少。鈣結合蛋白S100A9（S100A9）是肺部感染結核分枝桿菌后，機體分泌的重要的促炎因子及抗炎因子，在肺結核患者血漿中水平升高，同時肺部細菌感染時其亦分泌增加[5-6]。因此，本研究旨在探討PCT、S100A9及臨床常見炎性標志物hs-CRP、紅細胞沉降率（ESR）等在肺結核患者是否合并肺部細菌感染的應用價值。

1 對象與方法

1.1 研究對象

收集2017年9月～2018年8月首都醫科大學附屬北京胸科醫院（以下簡稱“我院）確診為肺結核的132例患者的外周血標本，其中，肺結核合并肺部細菌感染患者（細菌感染組）62例，肺結核未合并肺部細菌感染患者（單純肺結核組）70例。兩組患者年齡、性別、體重指數（BMI）比較，差異無統計學意義（P > 0.05），具有可比性。見表1。本研究獲得我院醫學倫理委員會的批準，所有研究對象均簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標準

診斷標準：肺結核診斷標準按照《肺結核診斷標準（WS288-2008）》診斷的肺結核患者[7]。納入標準：①患者持續發熱、咳黃痰，CT顯示肺部有炎性浸潤性病變，且病灶有所進展；②從痰標本或支氣管肺泡灌洗液中連續2次以上分離得到同種細菌或真菌；③其他免疫血清學、組織病理學的診斷證據等[8]。排除標準：①年齡<18歲；②排除病毒、真菌、支原體、衣原體感染；③惡性腫瘤患者，免疫系統疾病或接受免疫治療者；④處于妊娠期或哺乳期者。

1.3 試劑與儀器

Varioskan Flash酶標儀由美國Thermo公司提供，OLYMPUS AU-2700全自動生化分析儀由日本Olympus公司提供，瑞普熒光干式定量分析儀加拿大Response Biomedical公司提供。hs-CRP試劑（批號：A98810）由美國Beckman公司提供，PCT檢測試劑盒（批號：W180411）為加拿大Response Biomedical公司提供，S100A9試劑（批號：ab96047）由USCN business提供。

1.4 實驗方法

收集患者一般臨床資料。所有研究對象均在禁食12 h后，次日清晨空腹抽取肘靜脈血10 mL，采用免疫比濁法檢測hs-CRP，采用免疫層析法檢測PCT。靜脈血10 mL采用魏氏法測定ESR。靜脈血10 mL EDTA管抗凝，4℃，2000 r/min離心15 min（離心半徑4 cm），分離上層血漿，Eppendorf管分裝后置于-80℃冰箱保存備用，采用ELISA檢測S100A9，檢測嚴格參照各試劑盒的說明書操作。

1.5 統計學方法

應用SPSS 19.0對所得數據進行統計學分析，計量資料采用均數±標準差（x±s）表示，組間比較采用t檢驗；計數資料采用百分率表示，組間比較采用χ2檢驗；應用多因素Logistic回歸分析肺結核患者并發呼吸衰竭的影響因素。以P < 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 細菌感染組和單純肺結核組各監測指標結果比較

對肺結核組合并肺部細菌感染與單純肺結核的PCT、hs-CRP、ESR、S100A9水平進行檢驗分析，發現PCT、HS-CRP、S100A9三種指標在細菌感染組和單純肺結核組之間比較，差異均有統計學意義（均P < 0.05）。見表2。

2.2 PCT、hs-CRP及S100A9與肺結核是否合并細菌感染的相關性

對于132例肺結核患者將PCT、hs-CRP、S100A9水平作自變量，以是否合并肺部細菌感染作為因變量，行多因素Logistic回歸分析，PCT、HS-CRP根據臨床正常值范圍進行分層，S100A9蛋白以細菌感染組的（x±s）為基準，以20 mg/mL為異常分界值進行分層，變量賦值見表3。經分析發現，當肺結核患者的PCT水平≥ 0.5 ng/mL時，其伴有細菌感染的風險是PCT<0.5 ng/ml患者的2.36倍；當肺結核患者的S100A9水平 ≥20 mg/mL時，發生細菌的風險是S100A9<20 mg/mL患者的1.19倍。見表4。

3 討論

結核分枝桿菌感染后，部分患者的病灶遷延不愈，肺組織纖維化，甚至形成空洞，氣道扭曲變形，形成不可逆的氣道阻塞，結核分枝桿菌感染后滯留于巨噬細胞內，導致固有免疫功能受損，使肺結核患者更容易合并肺部細菌感染[9]。肺結核合并感染患者癥狀多為咳嗽、咳痰、喘憋、發熱等，與單純肺結核患者癥狀類似，較難鑒別；若無針對性治療，則容易導致病灶部位擴大，加重病情，導致遷延不愈，甚至使發生耐藥結核病的風險增加，影響肺結核治療及預后[10]，導致患者病程延長，臨床應用抗生素增多，甚至引發呼吸衰竭，危及生命[11]。因此針對肺結核患者是否合并肺部細菌感染的診斷、及時對疾病進行治療的研究很重要。

目前臨床對于炎性常用的血液指標包括血沉及C反應蛋白等，而PCT、S100A9蛋白在肺結核的臨床意義近年來受到廣泛關注。本研究發現PCT、S100A9蛋白、hs-CRP在肺結核合并肺部細菌感染患者血漿中的表達水平均高于單純肺結核組，通過多因素分析，hs-CRP無統計學意義，可以通過PCT及S100A9蛋白對肺結核患者是否合并肺部細菌感染進行評估。提示PCT、S100A9在肺結核合并肺部細菌感染中有重要臨床應用價值。

S100A9是鈣結合蛋白S100蛋白家族成員之一，相對分子質量較低（13 kDa），屬于先天性免疫中的損傷相關分子模式分子（DAMP）[12]。S100A9蛋白同時具有細胞內和細胞外的作用：其細胞內作用主要通過鈣傳感、激活煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）氧化酶及轉運花生四烯酸來維持細胞內的穩態過程[13]，同時，在吞噬細胞穿越內皮細胞層時，對依賴微管蛋白的細胞骨架重排起重要作用[14]，細胞外作用主要為促進機體的免疫應答反應及其對炎癥的修復作用。當機體感染結核分枝桿菌后，S100A9蛋白分泌水平增高，而S100A9蛋白通過抑制結核分枝桿菌對黏膜上皮細胞的粘附，調理吞噬作用及競爭性結合鋅等金屬離子從而起到抑制結核桿菌感染的作用。Gopal R等發現S100A9蛋白水平的升高，進一步誘導體內炎癥趨化因子和細胞因子產生，調節中性粒細胞聚集蛋白的水平，中性粒細胞聚集蛋白與肺部細菌感染及結核桿菌感染等炎癥狀態有關，S100A9蛋白引起肺結核病肺部組織損傷的機制可能與其促進中性粒細胞的聚集相關，在肺結核病的發生、發展中起到了一定的作用[15]。總之S100A9蛋白不僅與肺結核病感染關系密切，而且其水平高低可能與肺結核嚴重程度的相關。

PCT是一種由甲狀腺C細胞產生的多肽激素，由116個氨基酸糖蛋白構成，正常生理條件下水平較低，血清中較難檢測到，在人體內的半衰期為20～24 h[16]。PCT不僅與感染導致的全身炎癥反應綜合征、膿毒血癥、感染性中毒性休克等全身感染相關，同時與其嚴重程度正相關。有研究表明，在病毒感染、真菌感染及結核桿菌感染時，PCT水平不增加，或增加程度較輕微[17-18]。本研究結果顯示，肺結核合并肺部細菌感染患者血清中PCT水平均顯著高于單純肺結核組，差異有統計學意義，與其他研究[19-20]的結果相近。提示監測PCT水平能預測肺結核合并肺部感染患者風險，輔助診斷是否合并肺部細菌感染，指導治療，評估其預后。

hs-CRP是肝細胞合成的急性相關蛋白，在機體發生感染時或者組織損傷時分泌增多，是非特異性免疫的重要的部分。但是在細菌感染及結核分枝桿菌感染中，hs-CRP均會升高[21-23]。本研究中，肺結核合并肺部感染患者hs-CRP較單純繼發性肺結核患者水平升高，但經多因素分析，hs-CRP在兩組間比較，差異無統計學意義。提示hs-CRP在鑒別繼發性肺結核患者是否合并肺部細菌感染時價值有限，需結合其他指標協助診斷。

總之，對于肺結核患者合并肺部感染患者，目前尚缺乏統一臨床診斷標準以及確切的實驗室檢查結果、影像學改變特點，易發生漏診，影響患者的治療及預后。因此，應用S100A9及PCT檢測在鑒別肺結核患者合并肺部感染、早期診斷、指導臨床調整治療、改善患者預后方面具有一定的臨床價值。

[參考文獻]

[1] World Health Organization. Global tuberculosis report 2017 [M]. WHO/HTM/TB/2017. 11. Geneva：World Health Organization，2017.

[2] 任曉娟，劉偉，鄧瑤瑤，等.血清降鈣素原、超敏C反應蛋白、白細胞介素6檢測在老年人肺結核治療中的應用[J].中國社區醫師，2018，34（16）：109-110，112.

[3] Nicolas P，Camille CG，Lynda M，et al. Prognostic value of PCT in septic emergency patients. Ann Intensive Care，2016，6：47.

[4] 李麗娟，陳煒，古旭云，等.血漿PCT和CRP水平的動態變化對膿毒癥嚴重程度的評估及其相關性研究[J].中國實驗診斷學，2013，17（6）：1010-1013.

[5] Qiuyue L，Liping P，Fen H，et al. Proteomic profiling for plasma biomarkers of tuberculosis progression [J]. Mol Med Rep，2018，18（2）：1551-1559.

[6] 劉秋月，潘麗萍，駱寶建，等.S100A9蛋白在繼發性肺結核進展加重監測中的應用價值[J].中國醫藥，2017，12（9）：1326-1328.

[7] 中華人民共和國衛生部.肺結核診斷標準（WS288-2008）[M].北京：人民衛生出版社，2008：1-3.

[8] Recognizing pneumonia [J]. Postgraduate Medicine，1999， 105（4）：251-252.

[9] 吳恩強，陳江平，池宏亮.我國肺結核患者治療效果的影響因素分析[J].臨床合理用藥雜志，2016，9（31）：111-112.

[10] 衛芳征.外周血T細胞亞群和紅細胞免疫功能與重癥肺結核患者不良預后的相關性[J].臨床肺科雜志，2018， 23（9）：1561-1565.

[11] 張哲.227例耐多藥肺結核治療轉歸情況影響因素研究[J].系統醫學，2018，3（2）：58-59，62.

[12] Foell D，Wittkowski H，Vogl T，et al. S100 proteins expressed in phagocytes：a novel group of damage-associated molecular pattern molecules [J]. J Leukoc Biol，2007，81（1）：28-37.

[13] Vogl T，Ludwig S，Goebeler M，et al. MRP8 and MRP14 control microtubule reorganization during transendothelial migration of phagocytes [J]. Blood，2004，104（13）：4260-4268.

[14] Za1 H，Rezaei-Tavirani M，Kariminia A，et al. Evaluation of growth inhibitory and apoptosis inducing activity of human calprotectin on the human gastric cell line（AGS） [J]. Iran Biomed，2008，12（1）：7-14.

[15] Gopal R，Monin L，Torres D，et al. S100A8/A9 Proteins Mediate Neutrophilic Inflammation and Lung Pathology during Tuberculosis [J]. Am J Respir Crit Care Med，2013，188（9）：1137-1146.

[16] 王東萍，楊靜，王慶.肺結核合并肺部感染病原菌分布及耐藥性分析[J].臨床肺科雜志，2012，17（3）：469-470.

[17] 何禮賢.降鈣素原指導嚴重細菌感染和膿毒血癥診療的臨床意義[J].中華結核和呼吸雜志，2012，35（8）：636-637.

[18] 葉楓，鐘南山.降鈣素原：指導重癥細菌感染診療的可靠指標[J].中華結核和呼吸雜志，2012，35（11）：873.

[19] 任曉娟，劉偉，朱一堂，等.PCT、hs-CRP、IL-6對肺結核合并感染的老年患者診斷和預后評估的價值[J].中國醫藥生物技術，2018，13（1）：59-62.

[20] 劉麗，喬以鳳.PCT聯合CRP檢測對肺結核患者合并肺部細菌感染的診斷價值分析[J].醫藥前沿，2018，8（11）：173.

[21] Schrag B，Roux-Lombard P，Schneiter D，et a1. Evaluation of C reactive protein，procalcitonin，tumor necrosis factor alpha，interleukin-6，and interleukin 8 as diagnostic parameters in sepsis-related fatalities [J]. Int J Legal Med，2012，126（4）：505-512.

[22] 王天立，梅牧，徐建仙，等.慢性阻塞性肺疾病患者外周動脈僵硬度的影響因素分析[J].中國現代醫生，2017， 55（26）：20-22，26.

[23] 蘭芳.穩定期中重度慢阻肺患者血清IL-6、IL-8、TNF-α、hs-CRP與肺功能的相關性研究[J].中國醫藥科學，2017，7（7）：228-229，233.

（收稿日期：2018-09-25 本文編輯：封 華）