腦脊液乳酸、白細胞介素-27及干擾素-γ聯(lián)合檢測在神經(jīng)外科術后細菌性腦膜炎中的診斷價值

曾 東, 孫雯雯, 陳光輝, 王真珍

(河南省鄭州市第七人民醫(yī)院 重癥醫(yī)學科, 河南 鄭州, 450000)

重癥監(jiān)護室(ICU)神經(jīng)外科手術后誘導的感染會導致嚴重并發(fā)癥,從而增加神經(jīng)危重患者的死亡率,也會延長在ICU和醫(yī)院的住院時間。腦膜炎是神經(jīng)外科手術后患者發(fā)生的主要并發(fā)癥之一,根據(jù)有無細菌感染分為細菌性腦膜炎和無細菌性腦膜炎,細菌性腦膜炎的患病率僅為0.3%～1.5%, 但致死率較高[1-2]。無細菌性感染患者術后恢復較好,但也存在體溫升高、頭疼、精神障礙等情況,在診斷方面也有一定困難[3]。因此,需要聯(lián)合特異性生物指標提高診斷效能。乳酸(LA)是由厭氧糖酵解產生的,厭氧糖酵解發(fā)生在人體的大多數(shù)組織中,各種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病導致腦脊液乳酸升高,可作為腦脊液生物標志物[4]。白細胞介素-27(IL-27)在與先天性和適應性免疫細胞共同調節(jié)炎癥方面具有重要作用[5]。IL-27可增加中樞神經(jīng)系統(tǒng)在各種疾病和損傷中的神經(jīng)元存活率[6]。干擾素-γ(IFN-γ)是由巨噬細胞、T淋巴細胞、黏膜上皮細胞或自然殺傷細胞產生的可溶性細胞因子,其對先天性和適應性免疫至關重要,異常的IFN-γ表達水平和功能與不同的人類疾病有關,在調節(jié)免疫、感染和癌癥發(fā)展中具有重要作用[7-8]。本研究檢測腦脊液LA、IL-27、IFN-γ表達水平,探討3項指標聯(lián)合檢測對術后細菌性腦膜炎的診斷價值,現(xiàn)將結果報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取本院2019年7月—2022年8月收治的54例ICU神經(jīng)外科術后細菌性腦膜炎患者作為疾病組,另選取同期62例ICU神經(jīng)外科術后無細菌性腦膜炎患者作為對照組,年齡32～68歲。納入標準: ① 患者均符合《中國神經(jīng)外科重癥病人感染診治專家共識(2017)》[9]中細菌性腦膜炎和無細菌性腦膜炎的診斷標準; ② 臨床資料完整者; ③ 患者及其家屬均知情并簽署知情同意書。排除標準: ① 患者術前有感染性疾病史; ② 伴有腎臟功能不全者; ③ 近期使用過相關治療的抗生素者; ④ 患者為首次ICU神經(jīng)外科手術; ⑤ 由其他原因導致的腦出血者。本研究已經(jīng)過本院醫(yī)學倫理委員會審核批準。

細菌性腦膜炎診斷標準: ① 臨床表現(xiàn)包括術后體溫高于38 ℃、顱內壓有增高現(xiàn)象、腦膜刺激征陽性、頸部僵硬、意識或精神狀態(tài)異常,符合上述任意1項癥狀即為細菌性腦膜炎; ② 術后病原學檢測為陽性,即腦脊液細菌培養(yǎng)和革蘭染色為陽性。無細菌性腦膜炎診斷標準: 只有臨床表現(xiàn)癥狀,無實驗室診斷和病理學表現(xiàn)特征。

1.2 方法

采集患者腦脊液3 mL, 以3 500轉/min離心10 min, 留取上清液放置于無菌離心管中,置于-20 ℃冰箱保存。采用全自動生化分析儀(PUZS-300型號全自動生化分析儀,上海帝博思生物科技有限公司)檢測腦脊液LA表達水平、葡萄糖、蛋白質等生化指標濃度; 采用半導體激光器(ZHGY-12B型號半導體激光器,杭州藏漢科技有限公司)的流式細胞計數(shù)方法測定腦脊液白細胞計數(shù)。采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測腦脊液IL-27、IFN-γ表達水平,試劑盒均購自上海化邦生物科技有限公司,具體操作步驟按照試劑盒說明書進行。

1.3 統(tǒng)計學方法

2 結 果

2.1 2組患者一般資料及腦脊液檢測指標比較

2組性別、年齡、手術類型、術后24 h內預防性使用抗生素比率比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05); 疾病組葡萄糖水平低于對照組,白細胞計數(shù)、蛋白質水平高于對照組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。見表1。

表1 2組患者一般資料及腦脊液檢測指標比較

2.2 2組腦脊液LA、IL-27、IFN-γ表達水平比較

疾病組腦脊液LA、IL-27表達水平高于對照組,而腦脊液IFN-γ表達水平低于對照組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.01), 見表2。

表2 2組腦脊液LA、IL-27、IFN-γ表達水平比較

2.3 Logistic回歸模型分析影響ICU神經(jīng)外科術后發(fā)生細菌性腦膜炎的相關因素

以患者ICU神經(jīng)外科術后細菌性腦膜炎是否發(fā)生為因變量(發(fā)生=1, 未發(fā)生=0), 以腦脊液LA、IL-27、IFN-γ、葡萄糖、白細胞計數(shù)、蛋白質等為自變量(均為連續(xù)變量),進行Logistic回歸分析,結果顯示,腦脊液LA、IL-27、IFN-γ為ICU神經(jīng)外科術后患者發(fā)生細菌性腦膜炎的影響因素(P<0.05), 見表3。

表3 Logistic回歸模型分析影響ICU神經(jīng)外科術后發(fā)生細菌性腦膜炎的相關因素

2.4 腦脊液LA、IL-27、IFN-γ對ICU神經(jīng)外科術后細菌性腦膜炎的診斷價值

腦脊液LA、IL-27、IFN-γ聯(lián)合診斷ICU神經(jīng)外科術后細菌性腦膜炎的曲線下面積(AUC)為0.955, 優(yōu)于腦脊液LA(AUC=0.806,Z=4.029,P<0.001)、IL-27(AUC=0.858,Z=2.513,P=0.012)、IFN-γ(AUC=0.815,Z=3.680,P<0.001)單獨診斷,聯(lián)合診斷的靈敏度和特異度分別為87.04%、93.55%。見表4、圖1。

圖1 腦脊液LA、IL-27、IFN-γ水平診斷ICU神經(jīng)外科術后細菌性腦膜炎的ROC曲線

表4 腦脊液LA、IL-27、IFN-γ對ICU神經(jīng)外科術后細菌性腦膜炎的診斷價值

3 討 論

細菌性腦膜炎是ICU神經(jīng)外科術后常見的并發(fā)癥之一,其發(fā)病率雖然較低,但致殘率和死亡較高[10]。因細菌性腦膜炎和無細菌性腦膜炎有相同的臨床癥狀表現(xiàn),其在治療方案上完全不同,在診斷中有可能誤診,從而加重病情影響患者的生命健康[11]。

腦脊液分析常用于神經(jīng)病學的診斷, LA可用作信號分子,并且具有新的細胞內和細胞外信號轉導功能,能夠調節(jié)免疫系統(tǒng)的關鍵功能[12]。在急診科對大多數(shù)生理不適的患者進行血LA檢測,有助于指導治療和預后,腦脊液LA在多種中樞神經(jīng)性疾病中濃度升高,且有研究[13]證實,腦脊液LA可作為腦膜炎診斷的預測性生物標志物。何龍等[14]研究發(fā)現(xiàn),細菌性腦膜炎患者腦脊液LA水平顯著高于無細菌性腦膜炎患者,且是術后細菌性腦膜炎發(fā)生的獨立影響因素,表明檢測腦脊液乳酸有利于預測神經(jīng)外科術后細菌性腦膜炎的發(fā)生,與本研究結果一致。本研究還發(fā)現(xiàn),疾病組腦脊液LA、白細胞計數(shù)、蛋白質水平顯著高于對照組,而葡萄糖水平顯著低于對照組(P<0.05), 推測其原因可能是細菌性腦膜炎患者在術后血腦屏障遭受損壞,機體細菌感染嚴重,在這種狀態(tài)下白細胞數(shù)量增加,腦脊液細胞明顯增多,機體釋放出較多的腦脊液乳酸,與雷若飛[15]研究結果一致。本研究發(fā)現(xiàn),腦脊液LA是ICU神經(jīng)外科術后發(fā)生細菌性腦膜炎的影響因素,且腦脊液LA診斷ICU神經(jīng)外科術后細菌性腦膜炎的AUC為0.806, 靈敏度為85.19%, 當細菌性腦膜炎患者腦脊液LA>4.54 mmol/L時,患者術后發(fā)生細菌性腦膜炎的風險較大。

IL-27是一種異二聚體和多效性細胞因子,由28 kDa IL-27p28亞基和24 kDa愛潑斯坦巴爾病毒誘導的基因3蛋白組成,參與組織對感染、細胞應激、腫瘤及神經(jīng)元疾病的反應[16-17]。范層層等[18]研究發(fā)現(xiàn),中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染組腦脊液IL-27水平高于對照組,細菌性腦膜炎組腦脊液IL-27水平高于病毒性腦膜炎組,且腦脊液IL-27診斷腦膜炎的AUC為0.732, 表明腦脊液IL-27水平在中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染中較高,對腦膜炎的發(fā)生具有一定的診斷價值,與本研究結果類似。本研究發(fā)現(xiàn),細菌性腦膜炎患者腦脊液IL-27表達水平較高,且是ICU神經(jīng)外科術后發(fā)生細菌性腦膜炎的影響因素,表明腦脊液IL-27在ICU神經(jīng)外科術后細菌性腦膜炎中發(fā)揮重要作用。腦脊液IL-27診斷術后細菌性腦膜炎的AUC為0.858, 提示腦脊液IL-27對ICU神經(jīng)外科術后細菌性腦膜炎具有較優(yōu)的診斷效能。

人體的先天和適應性免疫對于防御不同的病毒、細菌感染甚至癌癥的發(fā)展和進展至關重要,而IFN-γ信號傳導通過結合和激活IFN-γ受體對先天性和適應性免疫具有關鍵性作用[19]。IFN-γ是一種可溶性細胞因子,由不同的免疫細胞和黏膜上皮細胞分泌,通過抑制IFN-γ信號通路來抑制宿主細胞介導的免疫并逃避抗病毒免疫反應,具有廣泛的抗病毒作用[20]。黃麗麗等[21]研究發(fā)現(xiàn),細菌性腦膜炎患者中腦脊液IFN-γ水平顯著低于病毒性腦膜炎患者,且腦脊液IFN-γ對腦膜炎感染類型鑒別診斷的AUC為0.835, 表明腦脊液IFN-γ可成為診斷腦膜炎感染類型的潛在敏感指標。本研究發(fā)現(xiàn),細菌性腦膜炎患者腦脊液IFN-γ表達顯著較低,提示細菌性腦膜炎患者體內的炎癥反應較無細菌性腦膜炎患者嚴重,而IFN-γ主要發(fā)揮的是抗病毒作用。腦脊液IFN-γ是ICU神經(jīng)外科術后發(fā)生細菌性腦膜炎的影響因素,提示腦脊液IFN-γ參與細菌性腦膜炎的發(fā)生、發(fā)展。腦脊液IL-27診斷ICU神經(jīng)外科術后細菌性腦膜炎的AUC為0.815, 當腦脊液IL-27<169.78 ng/L時,應及時篩查ICU神經(jīng)外科術后患者是否發(fā)生細菌性腦膜炎,以降低患者的致殘率和病死率。本研究結果顯示,腦脊液LA、IL-27、IFN-γ表達水平聯(lián)合診斷ICU神經(jīng)外科術后細菌性腦膜炎的AUC為0.955, 均顯著高于3項指標單獨檢測,表明腦脊液LA、IL-27、IFN-γ聯(lián)合檢測能夠早期診斷ICU神經(jīng)外科術后細菌性腦膜炎的發(fā)生,為改善ICU神經(jīng)外科術后細菌性腦膜炎患者預后提供一定的參考價值。

綜上所述, ICU神經(jīng)外科術后細菌性腦膜炎患者腦脊液LA、IL-27表達水平均顯著升高,而腦脊液IFN-γ水平顯著較低,并且是患者ICU神經(jīng)外科術后發(fā)生細菌性腦膜炎的影響因素, 3項指標聯(lián)合檢測對術后發(fā)生細菌性腦膜炎有更高的診斷價值。