腦脊液肝素結合蛋白在兒童細菌性腦膜炎和病毒性腦膜炎鑒別診斷中的應用價值

桂珍 張淑平 陳小潔 高嶺

顱內感染性疾病是嚴重危害兒童健康的中樞神經系統疾病，由于兒童免疫系統發育欠完善，一旦發生顱內感染，病情進展快，可能危及患兒生命，存活者可能會出現癡呆、癲癇、癱瘓等后遺癥。因此，早期明確診斷、合理及時治療對改善患兒遠期預后具有重要意義。兒童顱內感染病原體以細菌和病毒為主，由于臨床癥狀相似，細菌性腦膜炎（bacterial meningitis,BM）和病毒性腦膜炎（viral meningitis,VM）的鑒別診斷存在一定的困難。腦脊液細菌培養是鑒定顱內感染病原體的金標準，但由于其耗時長、陽性率低，無法用于感染的快速診斷。

肝素結合蛋白（heparin-binding protein,HBP），也稱為天青殺素或陽離子抗菌蛋白，主要存在于中性粒細胞的分泌顆粒和嗜天青顆粒中。正常人血中HBP含量很低，一般不超過10 ng/ml。當有感染發生時，菌體本身或細菌釋放的毒素等物質刺激中性粒細胞釋放HBP從而導致血中HBP含量迅速升高[1]。研究發現，BM患者腦脊液中HBP釋放增多[2]。本研究通過檢測BM和VM患兒腦脊液中HBP等指標，探討HBP在兒童BM和VM鑒別診斷中的應用價值。

1 對象和方法

1.1 對象 選取2019年7月至2020年2月在南京醫科大學附屬兒童醫院確診的BM患兒33例（BM組）及VM患兒46例（VM組），并選取同期腦脊液WBC正常的非中樞神經系統感染患兒33例作為健康對照組（HC組）。BM與VM患兒均符合《諸福棠實用兒科學》第8版化膿性腦膜炎與病毒性腦炎的診斷標準[3]，排除顱腦外傷、中樞神經系統腫瘤、非細菌或病毒病原體感染以及入院前抗生素治療時間＞48 h的患兒。BM組男20例，女13例；年齡1個月～10歲，中位年齡5.8歲。VM組男22例，女24例；年齡1～16歲，中位年齡6.9歲。HC組男14例，女19例；年齡4個月～12歲，中位年齡6.2歲，均為病初疑似中樞神經系統感染后經檢查后排除。3組患兒性別、年齡比較差異均無統計學意義（均P＞0.05）。本研究經醫院醫學倫理委員會審批通過，所有患兒家長均知情同意。

1.2 方法 所有患兒于入院后12 h內、抗生素治療之前（第1天）采集腦脊液。一部分腦脊液標本3 000 r/min離心5 min，用德國Roche全自動生化分析儀cobas8000系統及配套試劑檢測腦脊液總蛋白（total protein,TP）、腺苷脫氨酶（adenosine deaminase,ADA）、葡萄糖（glucose,GLU）、氯化物（chloride,CL）、乳酸脫氫酶（lactic dehydrogenase,LDH）水平；剩余上清液用無菌EP管分裝，-80℃冰箱保存，用Jet-iStar3000免疫分析儀及配套試劑（中翰盛泰生物技術股份有限公司）檢測腦脊液HBP。另一部分用Sysmex XN-2800血細胞分析儀及配套試劑（日本希森美康公司）檢測腦脊液有核細胞計數（nucleated cell count,N）、單個核細胞計數（mononuclear cell count,MN）和多個核細胞計數（polymorphonuclear cell count,PMN）。

1.3 統計學處理 采用SPSS 20.0統計軟件。計量資料以 M（P25，P75）表示，組間比較采用 Kruskal-Wallis H檢驗，兩兩比較采用Mann-Whitney U檢驗。采用Spearman秩相關分析腦脊液各指標之間的相關性。ROC曲線評估腦脊液各檢測指標對BM和VM的鑒別診斷效能。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 3組患兒腦脊液各檢測指標比較 3組患兒腦脊液 HBP、N、MN、PMN、TP、ADA、GLU、CL 和 LDH 比較差異均有統計學意義（均P＜0.01）。兩兩比較顯示，BM組患兒 HBP、N、MN、PMN、TP、ADA 和 LDH 均明顯高于VM組和HC組（均P＜0.01），而GLU和CL水平均明顯低于VM組和HC組（均P＜0.01）；VM組患兒N和ADA均明顯高于HC組（均P＜0.01），見表1。

表1 3組患兒腦脊液各檢測指標比較

2.2 腦脊液HBP水平與其他腦脊液檢測指標的相關性分析 Spearman秩相關分析顯示，腦脊液HBP水平與腦脊液 N、MN、PMN、TP、ADA、LDH 水平均呈正相關（r=0.587、0.565、0.642、0.767、0.430、0.687，均 P＜0.01），與 GLU、CL 水平均呈負相關（r=-0.647、-0.317，均 P＜0.01）。

2.3 腦脊液各檢測指標對BM的診斷價值 以HC組為對照，繪制腦脊液 HBP、N、MN、PMN、TP、ADA、GLU、CL、LDH診斷BM的ROC曲線（圖1，見插頁），各指標的 AUC 分別為 0.995、0.965、0.965、0.851、0.983、0.819、0.972、0.731、0.942。 腦 脊 液 HBP、N、MN、TP、GLU 和LDH的AUC均較高，其中HBP的AUC最大，同時具有較好的靈敏度和特異度，見表2。

表2 腦脊液各檢測指標對BM的診斷價值

圖1 腦脊液各指標診斷細菌性腦膜炎（BM）的ROC曲線（HBP為肝素結合蛋白；N為有核細胞計數；MN為單個核細胞計數；PMN為多個核細胞計數；TP為總蛋白；ADA為腺苷脫氨酶；GLU為葡萄糖；CL為氯化物；LDH為乳酸脫氫酶）

2.4 腦脊液各檢測指標在BM和VM的鑒別診斷中的價值 以VM組為對照，繪制腦脊液HBP、N、MN、PMN、TP、ADA、GLU、CL、LDH 鑒別診斷 BM 和 VM 的ROC曲線（圖2，見插頁），各指標的AUC分別為0.968、0.773、0.741、0.799、0.920、0.755、0.930、0.753、0.921。腦脊液HBP的AUC大于其他指標，且靈敏度和特異度均較好，見表3。

表3 腦脊液各檢測指標在BM和VM的鑒別診斷中的價值

圖2 腦脊液各指標鑒別診斷細菌性腦膜炎（BM）和病毒性腦膜炎（VM）的ROC曲線（HBP為肝素結合蛋白；N為有核細胞計數；MN為單個核細胞計數；PMN為多個核細胞計數；TP為總蛋白；ADA為腺苷脫氨酶；GLU為葡萄糖；CL為氯化物；LDH為乳酸脫氫酶）

3 討論

BM和VM是較常見的中樞神經系統疾病，這兩種疾病的臨床特征非常相似，早期的診斷和鑒別比較困難。一直以來，腦脊液細胞含量是鑒別細菌性和病毒性顱內感染的指標，中性粒細胞低或淋巴細胞高提示非細菌性病原體感染[2]。本研究顯示，腦脊液傳統指標 N、MN、PMN、TP、ADA、GLU、CL、LDH 等在診斷 BM方面價值較高，但在鑒別診斷BM和VM方面效能降低，與以往文獻報道相一致[4-5]。

HBP也稱為天青殺素或陽離子抗菌蛋白37，由Shafer等[6]于1984年首先分離提取出。HBP主要存在于中性粒細胞的分泌顆粒和嗜天青顆粒中，對炎癥反應起到重要的作用[7]。當細菌感染時，菌體組織或其釋放的毒素可刺激中性粒細胞釋放HBP[8]，導致血液及體液中HBP水平升高。本研究通過分析腦脊液HBP與腦脊液細胞數量的相關性發現，腦脊液HBP與PMN相關性最高，進一步支持HBP水平反映的是活化的中性粒細胞數量而不是有核細胞數量。

HBP是診斷感染狀態和抗感染治療的炎癥指標，即使采樣前使用過抗菌藥物，BM患者HBP水平仍顯著升高[9]。2011年，Linder等[2]首次提出腦脊液HBP在診斷BM方面的優越性，AUC為0.994，HBP水平為20 ng/ml時，診斷靈敏度、特異度、陽性預示值、陰性預示值分別為 100%、99.2%、96.2%、100%。Zhang等[10]的研究結果表明，腦脊液HBP水平在細菌性顱內感染的診斷中表現出更好的靈敏度和特異度，并且與疾病的嚴重程度有關。此外，通過檢測BM患者入院第7天腦脊液各指標，黃彩芝等[11]發現，針對未治療或部分治療的PM患兒，腦脊液HBP檢測有助于評估治療效果預測預后，而入院第7天腦脊液HBP對預后不良具有更好的預測能力。本研究中BM組腦脊液HBP水平明顯高于VM組和HC組，HBP診斷BM的AUC為 0.995，高于腦脊液傳統指標 N、MN、PMN、TP、ADA、GLU、CL、LDH，HBP水平為 22.88 nmol/L時，診斷BM的靈敏度為0.97，特異度為1.00，提示腦脊液 HBP對BM的診斷價值高于其他指標；HBP鑒別診斷BM和VM的AUC為 0.968，HBP水平為 48.38 nmol/L時，診斷BM的靈敏度0.85，特異度為1.00，與文獻報道基本一致。

綜上所述，與腦脊液傳統指標相比，HBP是較為理想的輔助診斷BM的炎癥指標，同時在鑒別診斷BM和VM方面具有一定的價值，但由于本實驗樣本量少，部分研究對象在進入本院前已接受過治療，研究對象的病情嚴重程度未分級，未納入其他類型如結核性腦膜炎等原因，結果可能存在一些偏倚，后期課題組將擴大樣本數量，消除已存在的影響因素，進行進一步的擴展研究與驗證。