新一代感染生物標志物
一、降鈣素原(PCT)
PCT是無激素活性的降鈣素的前體物質,在細菌感染時,肝臟的巨噬細胞和單核細胞、肺及腸道組織的淋巴細胞及內分泌細胞,在內毒素、腫瘤壞死因子及IL-6等作用下合成分泌大量的PCT,導致血清PCT水平顯著升高。
PCT在細菌感染引起的全身性炎癥反應早期(2~3h)即可升高,感染后12~24h 達到高峰,PCT濃度與感染嚴重程度呈正相關,感染消失后恢復正常。
表1. 不同PCT水平的臨床意義及處置方案
在慢性非特異性炎癥、自身免疫性疾病、腫瘤發熱、移植物抗宿主排斥反應等疾病中,PCT濃度不增加或僅輕度增加,因此也可用于發熱等疑似感染的鑒別診斷。
導致PCT升高的常見原因:
①細菌感染導致的全身炎癥反應、侵襲性真菌感染;
②手術后、嚴重創傷、嚴重燒傷;
③持續性心源性休克、嚴重灌注不足、多器官功能衰竭、重癥胰腺炎;
④嚴重的腎功能不全和腎移植術后、嚴重的肝硬化、急/慢性病毒性肝炎;
⑤新生兒出生的最初幾天;
⑥某些自身免疫性疾病、腫瘤晚期、副癌綜合征;
⑦橫紋肌溶解癥;
⑧持續心肺復蘇術后;
⑨藥物因素:使用抗淋巴細胞球蛋白、抗CD3或鳥氨酸-酮酸轉氨酶抗體、大劑量的促炎因子后;
⑩中暑。
二、白細胞介素6(IL-6)
IL-6是固有免疫系統對損傷和感染最初反應所表達的重要細胞因子,可促進肝臟產生急性階段反應物如CRP,同時也可刺激和改變骨髓細胞,產生更多的多形核白細胞。在炎癥反應中,IL-6的升高早于其他細胞因子,也早于CRP
和PCT,而且持續時間長,因此可用來輔助急性感染的早期診斷。
細菌感染后IL-6水平迅速升高,可在2h達高峰,其升高水平與感染的嚴重程度相一致,但IL-6用來鑒別感染與非感染的特異性不如CRP 和PCT。
三、血清淀粉樣蛋白A(SAA)
SAA是組織淀粉樣蛋白A的前體物質,主要由肝臟合成,屬于高密度脂蛋白(HDL)相關載脂蛋白,其編碼基因位于11號染色體短臂,代表一個相對分子量為12kD的家族,通過蛋白酶降解。SAA
是一種敏感的急性時相反應蛋白,正常情況下血漿中的含量極少,當機體受到細菌、病毒、支原體、衣原體等抗原刺激后,肝臟細胞合成分泌大量的SAA進入血液,在5-6h內迅速升高約1000倍。SAA半衰期約50min,當機體抗原清除后,SAA
則能迅速降至正常水平,因此,SAA 可作為反映機體感染和炎癥控制的敏感指標。
圖1. CRP、PCT對革蘭氏陽性菌和念珠菌感染的敏感性和特異性(A);CRP、IL-6、PCT對革蘭氏陰性菌和念珠菌感染的敏感性和特異性(B)
正在探索中的感染標志物
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一、可溶性髓系細胞表達觸發受體-1(TREM-1)
TREM-1是與感染相關的免疫球蛋白超家族受體成員之一,sTREM-1是其可溶性形式。sTREM-1在急性炎癥反應時在中性粒細胞及單核/巨噬細胞表面表達,釋放于血液或體液,出現早,半衰期較短。其增高可見于細菌性腦膜炎、細菌性胸腔積液、慢阻肺合并感染和膿毒血癥等患者;而在非感染性炎癥疾病中很少或者不表達,提示其可作為診斷細菌感染的較特異的指標非感染性炎癥疾病中很少或者不表達,提示其可作為診斷細菌感染的較特異的指標.
二、腎上腺髓質素前體(pro-ADM)
腎上腺髓質素(ADM)是一種新的舒血管活性多肽,主要來源于血管內皮細胞和平滑肌細胞,具有抗感染和炎癥調節的作用。但ADM本身生成后迅速從循環中清除,因此檢測困難。ADM起源于一個較大的前體肽,該前體肽經剪切后形成多個具有不同生物活性的片段,稱為ADM前體中段(pro-ADM),其在血液循環中較ADM 穩定,可直接反映迅速減弱的ADM活性肽水平。
pro-ADM可作為膿毒癥的預測標志物,危重患者從無感染發展到膿毒癥、嚴重膿毒癥和膿毒性休克,體內pro-ADM 會逐漸升高;以3.9μg/L作為臨界值,其診斷膿毒癥的敏感度為83.3%,特異度為87.8%,診斷準確性優于CRP 和PCT。
三、suPAR
suPAR是尿激酶型纖溶酶原激活物受體(uPAR)的可溶形式。生理條件下,uPAR
主要在中性粒細胞、單核細胞、巨噬細胞及平滑肌細胞等中表達,在細胞活化、遷移、黏附及滲出中起重要作用。當炎癥刺激時,suPAR
可從細胞表面裂解釋放到體液中,血漿、尿液、腦脊液、腹水及胸腔積液中均可檢測到。目前已有多項研究結果提示,suPAR
作為一種新型的炎癥標志物,對膿毒癥的早期診斷、預后評估、嚴重程度分級以及指導治療等方面具有一定的價值。
四、sCD14亞型
CD14是脂多糖-脂多糖結合蛋白復合體的受體,可將內毒素信號下傳,逐漸激活下游一系列酪氨酸蛋白激酶和絲裂原活化蛋白激酶,最后誘導多種細胞因子的釋放。sCD14是CD14的可溶性形式。最近因發現sCD14亞型與膿毒癥相關,故命名為Presepsin。
最近的薈萃分析結果表明,Presepsin診斷膿毒癥的總體敏感度為86%,特異度為78%,顯著高于PCT、CRP
和IL-6等臨床常用的膿毒癥標志物。PCT 一般在感染后4h 開始升高,峰值多出現在1d
天后,Presepsin在膿毒癥時升高可能更早、速度更快。動物膿毒癥模型結果提示,感染2h 后Presepsin
開始升高,3h達峰值,4~8h下降,提示其在膿毒癥早期快速診斷方面有一定的優勢。
五、LBP
LBP是一種存在于人和動物血清中的糖蛋白,可與細菌脂多糖的類脂A成分結合,催化脂多糖結合CD14,刺激單核細胞、內皮細胞等釋放IL-1、IL-6 及腫瘤壞死因子等炎性介質,導致炎癥反應失控及免疫防御功能下降,引起SIRS、膿毒性休克甚至多器官功能障礙綜合征。LBP在健康人血中水平較低,當有微生物感染及炎癥發生時,血清LBP 濃度會迅速升高。