血清模式識別受體表達水平聯合檢測對血流感染膿毒癥的診斷價值

張志斌 王 楚 韓 英 王 佳 呂駿卿 林雪容 苑 萌 韓樹池

膿毒癥是因感染引起的宿主反應失調導致的危及生命的器官功能障礙，是重癥醫學科的常見疾病，病情重、救治難度大、病死率高［1-2］。膿毒癥患者發生血流感染（blood stream infection，BSI）會導致病情加重、增加預后不良及死亡的發生風險［3］。血培養是臨床上診斷BSI 的金標準，但存在檢測時間長、陽性率低的缺點，不利于盡早識別BSI 并進行治療。因此，尋找BSI 的早期診斷標志物對診斷疾病、指導治療具有重要意義。炎癥反應級聯放大激活是膿毒癥和BSI 共同的病理生理特征，模式識別受體在病原菌感染導致炎癥反應激活中發揮重要作用。Toll 樣受體2（Toll like receptor 2，TLR2）、Toll 樣受體4（Toll like receptor 4，TLR4）、NOD樣受體蛋白3（NOD-like receptor protein 3，NLRP3）等模式識別受體能夠識別并結合病原菌，進而通過下游信號轉導增加炎癥細胞因子的釋放、促進炎癥反應的激活［4-5］。研究發現，血清TLR2 對BSI 膿毒癥具有診斷價值，但其他2 種模式識別受體TLR4、NLRP3 用于BSI 膿毒癥的診斷價值尚不清楚，3 種模式識別受體聯合診斷BSI 膿毒癥的價值也有待進一步探究［6］。因此，本研究具體分析了血清血模式識別受體TLR2、TLR4、NLRP3 表達水平聯合檢測對BSI 膿毒癥的診斷價值，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2021 年1 月至2022 年7 月河北北方學院附屬第一醫院收治的242 例膿毒癥患者作為研究對象。根據入院后的血培養結果，將入組患者分為BSI 組（n=178）和非BSI 組（n=64）。BSI 組：男性101 例，女性77 例；年齡34～69 歲，平均（58.04±9.14）歲；身體質量指數（23.52±5.45）kg/m2；合并高血壓58例，2 型糖尿病34 例，有吸煙史59 例。非BSI 組：男性37 例，女性27 例；年齡32～68 歲，平均（57.15±9.88）歲，身體質量指數（23.22±4.27）kg/m2；合并高血壓19例，2 型糖尿病11 例，有吸煙史20 例。兩組患者一般資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。

1.2 納入與排除標準 納入標準：①符合指南中膿毒癥［7］的診斷標準者；②確診后24 h 內留取血培養者；③血培養結果為陰性或單一細菌陽性者；④留取血清標本者；⑤臨床資料完整者。排除標準：①入院后24 h 內死亡者；②合并惡性腫瘤、免疫系統疾病者；③合并原發性心肝腎等重要臟器基礎疾病者；④伴有傳染性疾病者；⑤合并真菌感染或混合菌感染者。本研究獲得醫院倫理委員會批準（批準號：K2021097）。

1.3 方法 兩組患者在抗感染治療前采集肘靜脈血8 mL，離心，分離血清后，采用酶聯免疫吸附法試劑盒（上海西唐生物科技公司，中國）檢測，按照試劑盒說明書進行操作并計算TLR2、TLR4、NLRP3 的水平。另取8 mL 靜脈血，使用BACTEC FX400 型全自動血培養儀（BD 公司，美國）進行細菌培養，根據檢測結果，分為BSI 組和非BSI 組；BSI 組患者進一步采用VITEK-2Compact 型全自動微生物分析儀（梅里埃公司，法國）進行菌種鑒定，根據鑒定結果分為革蘭氏陽性菌（G+）感染者和革蘭氏陰性菌（G－）感染者。參照《中國膿毒癥/膿毒性休克急診治療指南（2018）》［7］計算急性生理學與慢性健康狀況評價系統II（acute physiology and chronic health evaluation scoring system II，APACHE II）評分和序貫器官衰竭評估（sequential organ failure assessment，SOFA）評分。

1.4 觀察指標 觀察比較兩組患者抗感染治療前血清TLR2、TLR4、NLRP3 水平的差異；分析膿毒癥患者抗感染治療前血清TLR2、TLR4、NLRP3 水平與APACHE II 評分、SOFA 評分的相關性；分析抗感染治療前血清TLR2、TLR4、NLRP3 水平對BSI 膿毒癥、BSI膿毒癥患者G－感染的診斷價值。

1.5 統計學方法 應用SPSS 23.0 軟件和Prism6.0軟件處理數據。符合正態分布（采用Shapiro-Wilk 檢驗）的計量資料以±s表示，兩組間均數比較采用獨立樣本t檢驗，相關性分析采用Pearson 檢驗。以血培養結果、菌種鑒定結果為“金標準”，通過受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線對TLR2、TLR4、NLRP3 診斷BSI 及BSI 患者G－感染的效能進行分析。以P＜0.05 為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者抗感染治療前血清TLR2、TLR4、NLRP3水平比較 BSI 組患者血清TLR2、TLR4、NLRP3 水平高于非BSI 組，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 兩組患者抗感染治療前血清TLR2、TLR4、NLRP3水平比較（±s）

表1 兩組患者抗感染治療前血清TLR2、TLR4、NLRP3水平比較（±s）

注：TLR2為Toll樣受體2，TLR4為Toll樣受體4，NLRP3為NOD 樣受體蛋白3。

組別BSI組非BSI組t值P值例數178 64 TLR2（pg/mL）8.37±1.46 6.49±0.75 9.836＜0.001 TLR4（pg/mL）11.25±2.21 8.78±2.10 7.768＜0.001 NLRP3（ng/mL）766.97±150.08 619.65±150.33 6.732＜0.001

2.2 血清TLR2、TLR4、NLRP3 診斷BSI 膿毒癥的價值 參照《中國膿毒癥/膿毒性休克急診治療指南（2018）》［7］，以血培養作為診斷BSI 的金標準，分別以膿毒癥患者的血清TLR2、TLR4、NLRP3 水平為檢驗變量，繪制ROC 曲線。結果顯示，血清TLR2、TLR4、NLRP3 單獨診斷BIS 膿毒癥的曲線下面積（area under curve，AUC）分別為0.856、0.789 和0.753，靈敏度為73.44%、76.56% 和 75.56%，特異度為 80.34%、71.35% 和62.92%；三指標聯合的AUC 為0.934，靈敏度為90.63%，特異度為87.08%。見圖1、表2。

圖1 血清TLR2、TLR4、NLRP3診斷BSI膿毒癥的ROC曲線

表2 血清TLR2、TLR4、NLRP3診斷BSI膿毒癥的ROC曲線分析

2.3 血清TLR2、TLR4、NLRP3與膿毒癥病情的相關性分析 BSI 組患者的血清TLR2、TLR4、NLRP3 水平與APACHE II 評分、SOFA 評分均呈正相關。見表3。

表3 血清TLR2、TLR4、NLRP3與膿毒癥病情的相關性

2.4 BSI 組中G＋患者與G－患者血清TLR2、TLR4、NLRP3 水平比較 BSI 組G－患者的血清TLR2、TLR4、NLRP3 水平高于G＋患者，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表4。

表4 BSI組中G＋患者與G－患者血清TLR2、TLR4、NLRP3水平比較（±s）

表4 BSI組中G＋患者與G－患者血清TLR2、TLR4、NLRP3水平比較（±s）

注：TLR2為Toll樣受體2，TLR4為Toll樣受體4，NLRP3為NOD 樣受體蛋白3。

BSI分類G＋患者G－患者t值P值例數65 113 TLR2（pg/mL）7.40±1.44 8.92±1.41 6.871＜0.001 TLR4（pg/mL）10.19±1.93 11.86±2.07 5.310＜0.001 NLRP3（ng/mL）667.15±119.94 824.39±129.43 7.961＜0.001

2.5 血清TLR2、TLR4、NLRP3診斷BSI膿毒癥患者G－感染的價值 參照《中國膿毒癥/膿毒性休克急診治療指南（2018）》［7］，以血培養作為診斷BSI 膿毒癥患者G－感染的金標準，分別以BIS 膿毒癥患者的血清TLR2、TLR4、NLRP3 水平為檢驗變量，繪制ROC 曲線。結果顯示，血清TLR2、TLR4、NLRP3 單獨診斷BSI 膿毒癥患者G－感染的AUC 分別為0.780、0.722、0.816，靈敏度為78.07%、69.30%、81.58%，特異度為70.77%、63.08%、64.62%；三指標聯合的AUC 為0.900，靈敏度為82.46%、特異度為83.08%。見圖2、表5。

圖2 血清TLR2、TLR4、NLRP3診斷BSI膿毒癥患者G－感染的ROC曲線

表5 血清TLR2、TLR4、NLRP3診斷BSI膿毒癥患者G－感染的ROC曲線分析

3 結論

中國2018 年公布的指南更新了膿毒癥定義、即因感染引起的宿主反應失調導致的危及生命的器官功能障礙，嚴重者會發展為膿毒癥休克［7］。BSI 是膿毒癥患者預后不良的獨立影響因素，盡早診斷BSI、判斷細菌感染類型對指導抗菌藥物的選擇具有指導意義［8-9］。目前用于診斷BSI 的“金標準”血培養存在諸多不足［10-12］，需發現新的診斷標志物。

TLR2、TLR4、NLRP3 屬于模式識別受體識別，參與細菌感染后炎癥反應激活的調控。膿毒癥及BSI 發病及進展過程中存在炎癥反應級聯放大激活以及多種促炎細胞因子、炎癥介質大量合成、釋放［13-14］。細菌感染后血清中C 反應蛋白、降鈣素原等臨床常用的炎癥標志物發生變化較晚，不利于疾病的早期診斷［15-17］。本研究結果顯示，BSI 組患者血清TLR2、TLR4、NLRP3 水平均高于非BIS 組，且血清中3 種模式識別受體的水平與膿毒癥病情APACHE II 評分、SOFA 評分均呈正相關。其中BSI 患者TLR2 水平增加的結果與劉澤世［6］的研究結果一致，TLR4、NLRP3 水平增加是本研究的新發現。

本研究結果顯示，在膿毒癥確診時，TLR2、TLR4、NLRP3 升高與BSI 的發生有關，與相關研究［18-20］結果吻合。ROC 曲線分析結果顯示，血清TLR2、TLR4、NLRP3 單獨及聯合均對BSI 膿毒癥具有診斷價值，其中3 項指標聯合診斷的靈敏度和特異度超過了85%，是理想的BIS 膿毒癥診斷標志物。

G－細菌感染引起BSI 膿毒癥的病情較G＋細菌引起BSI 膿毒癥更重、預后更差，因此識別不同細菌類型具有重要意義。本研究結果顯示，G－菌感染的BSI 膿毒癥患者血清TLR2、TLR4、NLRP3 水平高于G＋菌感染者；ROC 曲線分析結果顯示，血清TLR2、TLR4、NLRP3 單獨及聯合均對BSI 膿毒癥患者G－菌感染具有診斷效能，其中3 項指標聯合診斷的靈敏度和特異度超過了80%。

綜上所述，本研究通過血清樣本的檢測證實了BSI膿毒癥患者、特別是G－菌感染的BSI 膿毒癥患者血清TLR2、TLR4、NLRP3 升高，血清TLR2、TLR4、NLRP3 在診斷BSI 膿毒癥及細菌感染類型中具有一定的參考意義。但未能就TLR2、TLR4、NLRP3 3 項指標與傳統的感染標志物進行比較，仍需后期進一步研究。