慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者中性粒细胞CD64的表达及临床意义
2014-02-13吴海燕赵大海陆友金何凤莲刘红艳
吴海燕,赵大海,陆友金,杨 进,何凤莲,刘红艳
慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者中性粒细胞CD64的表达及临床意义
吴海燕,赵大海,陆友金,杨 进,何凤莲,刘红艳
目的探讨中性粒细胞CD64平均荧光强度指数(CD64指数)在慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)患者中的表达及临床意义。方法选取162例慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者,分为AECOPD组133例,COPD稳定期组29例;健康对照组为30例体检者。采用流式细胞术检测CD64,同时检测血清降钙素原(PCT)、C-反应蛋白(CRP)及血白细胞计数(WBC)。结果AECOPD组CD64表达水平显著升高,与COPD组和健康对照组比较差异有统计学意义(P<0.01);CD64表达水平与PCT、CRP呈正相关(P<0.05),与WBC无相关性(P>0.05)。AECOPD组在恢复期(治疗1周后)CD64水平明显下降(P<0.05),但仍高于健康对照组(P<0.05)。ROC曲线中CD64的曲线下面积最大,当CD64取临界值为3.3时,诊断AECOPD患者细菌感染的敏感性为80.5%,特异性为96.7%。结论CD64在AECOPD患者中高表达,可作为判断AECOPD患者存在细菌感染的辅助检查指标,动态观察其水平变化对判断感染程度、治疗效果评价具有临床应用价值。
慢性阻塞性肺疾病;中性粒细胞CD64;急性加重期
慢性阻塞性肺疾病(chronic obstractive pulmonary disease,COPD)是呼吸系统的常见病和多发病,频繁的急性加重慢性阻塞性肺疾病(an exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease,AECOPD)导致肺功能迅速恶化,防治急性加重是COPD的治疗目标之一[1]。下呼吸道细菌感染在AECOPD中的作用已得到证实,抗感染是其治疗的重要方面[2],目前临床迫切需要一些炎性标志物,以判明感染,指导抗感染治疗。CD64是免疫球蛋白G(immunoglobulin G,IgG)的高亲和力受体,正常生理情况下在外周血中性粒细胞表面呈低水平表达,细菌感染时CD64表达显著增加。近年来,应用流式细胞仪检测CD64的表达水平可作为早期诊断细菌感染的特异性指标[3]。该研究观察AECOPD患者CD64的表达水平,并与血清降钙素原(procalcitonin,PCT)、C-反应蛋白(C-reaction protein,CRP)及血白细胞计数(white blood cell count,WBC)作对比分析,探讨CD64在判定AECOPD患者细菌感染以及严重程度、临床疗效判断等方面的价值。
1 材料与方法
1.1 研究对象收集2012年3月~2013年3月就诊于安徽医科大学第二附属医院呼吸内科住院部及门诊就诊的患者。该研究设为3组,①AECOPD组133例,其中男82例,女51例,年龄40~94(70± 12)岁;②COPD稳定期组29例,其中男20例,女9例,年龄45~78(71±6)岁;③健康对照组30例,其中男17例,女13例,年龄56~80(66±10)岁。3组在年龄、性别等方面比较差异无统计学意义。
1.2 纳入及诊断标准COPD以及AECOPD诊断均符合美国胸科学会欧洲呼吸学会联合发布的慢性阻塞性肺疾病诊断、处理和预防全球策略(2011年修订版)指南[4]。AECOPD组还需符合:近期内患者的呼吸系统症状恶化,超出日常变异,需要调整治疗方案。入院后痰细菌培养为阳性且予以抗感染治疗后症状明显缓解。AECOPD组与COPD稳定期组均需排除:①合并其他呼吸系统疾病或其他系统感染;②合并有心、肝、肾和造血系统等严重原发性疾病;③入选前30 d内使用过抗生素、全身糖皮质激素及免疫抑制剂。选用健康者作对照:无感染症状,肺功能检查正常。
1.3 主要仪器血细胞分析仪(日本Sysmex公司,五分类血液分析仪);PCT检测仪(美国Roche Group公司,型号为Cobase e601);微量血CRP检测仪(型号为Unicel Dxc800)、流式细胞仪(型号为FC500,CD64FITC为标准配套试剂,克隆号为PN1M1604U)(美国Backman Coulter公司);全自动细菌鉴定仪(法国梅里埃公司,型号为VITEK32)。
1.4 研究方法
1.4.1 外周血采集和处理 COPD稳定期组、AECOPD组均在就诊或入院24~48h内,健康对照组在体检当天,采集空腹静脉血送检。选取20例AECOPD患者在抗生素治疗1周后再次进行CD64检测。
1.4.2 WBC、CRP、PCT的检测 采用血细胞分析仪进行血细胞计数和分类,WBC正常值参考范围为4×109/L~10×109/L;CRP采用超敏免疫比浊法测定,正常值参考范围为0~10 mg/L;PCT采用电化学发光法测定,PCT正常参考值为0~0.046 ng/ml。
1.4.3 CD64指数的检测 CD64指数采用直接免疫荧光检测法测定,检测前常规对流式细胞仪进行光流路的质量监控和荧光补偿,保证每次检测前仪器的状态稳定一致,根据前向角(FSC)和侧向角(SSC)散射光信号对淋巴细胞和粒细胞群设门。每份样本计数10 000个以上细胞,以淋巴细胞为内部阴性对照,检测CD64指数(粒细胞CD64平均荧光强度与淋巴细胞CD64平均荧光强度的比值)。上机检测在2h内完成。
1.4.4 痰细菌学检查 痰液采集:用无菌0.9%氯化钠漱口后,深咳嗽出的痰液留置无菌容器中,2h内送检。痰培养前先痰涂片镜检,要求每低倍镜野鳞状上皮细胞<10个,白细胞>25个为合格标本。痰细菌培养:标本的分离、培养严格按照《全国临床检验操作规程》进行。采用培养基为琼脂巧克力培养基,菌种培养鉴定用全自动细菌鉴定仪测定。以培养出咽部正常菌群以外的细菌或菌落量在(⧺)以上,且呈优势菌生长的判为痰培养阳性。AECOPD组患者痰液标本在入院24h内送检。
1.5 统计学处理采用SPSS 18.0统计软件进行分析,数据以±s表示,3组间参数比较采用单因素方差分析,治疗前后的比较采用配对t检验,相关性分析采用Pearson相关分析。绘制受试者工作特征(ROC)曲线,并计算曲线下面积,计算得出CD64、PCT、CRP及WBC的最佳临界值,计算敏感度及特异度。
2 结果
2.1 3组外周血CD64、PCT、CRP及WBC测定结果比较AECOPD组CD64、PCT及CRP显著高于COPD稳定期组和健康对照组(P<0.05),3组间两两比较,AECOPD组与COPD稳定期组比较差异有统计学意义(P<0.05),COPD稳定期组和健康对照组比较差异无统计学意义。见表1。
2.2 CD64、PCT、CRP及WBC在诊断AECOPD中的ROC曲线分析将AECOPD组、健康对照组的数据作ROC曲线,可见曲线下面积CD64(0.940)>PCT(0.928)>CRP(0.828)>WBC(0.634),见图1。计算得出血清CD64、PCT、CRP、WBC的最佳截断值,敏感性和特异性,见表2。
图1 WBC、CRP、PCT、CD64 ROC曲线
2.3 各组流式细胞仪CD64指数检测结果比较不同组别CD64指数分析图谱,见图2。
2.4 CD64和PCT、CRP及WBC的相关性AECOPD组患者CD64和PCT、CRP呈正相关(r=0.340,r=0.468,P<0.01),但与WBC无相关性(r=0.121,P=0.167)。
表1 3组患者CD64、PCT、CRP、WBC比较(±s)
表1 3组患者CD64、PCT、CRP、WBC比较(±s)
与健康对照组比较:*P<0.05;与COPD稳定期组比较:#P<0.05
组别例数WBC(×109/L)CRP(mg/L)PCT(ng/ml)CD64 AECOPD1337.903±3.905*48.517±51.958*#0.217±0.332*#6.028±5.153*#COPD稳定期297.141±1.65916.452±17.6180.074±0.0833.324±0.908健康对照305.993±1.5625.508±2.9820.029±0.0362.201±0.762 F值4.08815.4287.36712.180 P值0.018<0.0010.001<0.001
表2 各指标对诊断AECOPD的意义(%)
2.5 AECOPD组患者抗感染治疗1周后CD64指数变化选取20例AECOPD组患者经抗生素治疗1周后症状明显缓解的患者进行CD64指数测定,CD64指数较治疗前降低(t=6.265,P<0.05),但未降至正常水平,仍高于健康对照组(t=3.839,P<0.05),见表3。
表3 AECOPD患者抗生素治疗前后比较(±s)
表3 AECOPD患者抗生素治疗前后比较(±s)
与治疗前比较:#P<0.05;与健康对照组比较:*P<0.05
组别例数CD64指数AECOPD治疗前207.358±4.448*治疗后203.811±2.720#*健康对照302.201±0.762
3 讨论
COPD是以气道炎症为核心伴有全身炎症反应的疾病,即使病情相对稳定的患者血循环中CRP、白介素(IL)-6、IL-8等多种炎症因子水平都明显升高[5]。AECOPD大部分由细菌感染引起,气道分泌中性粒细胞显著增加,实质上是肺部炎症反应较稳定期加重的过程[6]。由于部分患者难以获得准确的病原学资料,细菌感染和病毒等非典型病原体感染有时在临床表现上难以区分。WBC、CRP等指标的敏感性和特异性均较低,在多种生理情况下也可升高。PCT作为一种炎症标志物,在细菌感染时显著升高,但诊断价值尚存在争议[7]。CD64即Fcγ-R I,是IgG的Fc段受体,属于免疫球蛋白超家族的成员,受到细菌感染时CD64表达在4~6h内就会增加,大量表达的CD64与配体结合后启动并放大免疫反应,包括吞噬作用、ADCC作用和细胞因子的释放[8]。近年来,研究[9]显示CD64是一个更加特异性的感染指标,最显著的特征是对非感染性疾病和病毒感染的无应答,临床上可作为判断是否存在细菌感染的简单有效的检测指标。
本研究资料统计分析了3组CD64指数、PCT、CRP及WBC,AECOPD组高于COPD稳定期组及健康对照组。当CD64取临界值为3.3时,诊断AECOPD患者感染的敏感性和特异性分别为80.5%、96.7%,敏感性优于其他指标,与国外Meta分析结果基本一致[3]。AECOPD组患者的相关性分析显示CD64的表达与PCT、CRP呈正相关,与WBC无相关性,故CD64有助于WBC无明显升高的AECOPD患者感染的诊断。持续存在的气道炎症是COPD发病的关键所在,急性期其炎性介质的变化尤为明显[6],由此推测肺部炎症加重是血清CD64水平显著升高的重要原因。ROC曲线显示CD64的敏感性和特异性优于WBC及CRP,与PCT的诊断效能相似,CD64的曲线下面积最大,诊断敏感性和特异性最强,可认为CD64指数可作为判断AECOPD患者感染的可靠实验室指标。研究[10]显示CD64在诊断脓毒症时有着高敏感性和特异性(91%和93%),该研究结果显示CD64诊断AECOPD的敏感性为80.5%,考虑原因部分患者为单纯病毒感染、免疫力及应激能力低下等。
图2 不同组别CD64指数分析图谱
Garcia-Rio et al[5]发现COPD患者中CRP、IL-6等炎症因子水平的表达与疾病严重程度相关。Danikas et al[8]对脓毒症的研究发现CD64的表达与疾病严重程度呈正相关,还与病死率相关。本研究结果显示AECOPD患者CD64表达水平比稳定期显著升高,当感染得到有效控制,CD64水平较治疗前明显下降,但未降至正常水平,仍高于健康对照者,说明CD64的表达与感染的程度相平行。对于AECOPD患者,如CD64水平持续不下降或进行性升高,则提示感染未趋于控制或有新的感染发生,治疗效果差,需要调整抗生素方案;反之,如果CD64水平进行性下降,则提示感染逐步好转,治疗有效,可考虑停用抗生素。CD64水平的高低反映疾病的发展过程,感染早期迅速升高,抗生素治疗后可随之下降。
综上所述,CD64在AECOPD患者中高表达,在诊断细菌感染的判定价值上与PCT相仿,优于WBC、CRP等炎性指标,同时动态监测CD64的变化对病情的评估、抗感染疗效的评价具有一定的临床意义。
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Expression and significance of neutrophil CD64 in the acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease
Wu Haiyan,Zhao Dahai,Lu Youjin,et al
(Dept of Respiratory Medicine,The Second Affiliated Hospital of Anhui Medical University,Hefei 230601)
ObjectiveTo investigate association between the neutrophil CD64 mean fluorescence intensity index and the acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease.MethodsThe expression of CD64 in 162 cases with chronic obstructive pulmonary disease(133 patients with AECOPD,29 patients with stable COPD)and 30healthy controls were detected quantitatively by flow cytometry.Meanwhile,PCT,CRP and WBC were detected.ResultsThe neutrophil CD64 expression level in AECOPD group washigher than stable COPD group andhealthy control group(P<0.01).Evidence showed that expression of CD64 was correlated with levels of PCT and CRP in the AECOPD group(P<0.05).No correlation was found between CD64 and WBC(P>0.05).At recovery stage(1 week after treatment),the levels of CD64 in AECOPD group decreased obviously(P<0.05),which still washigher than that inhealthy control group(P<0.05).Accroding to the ROC curve,the area under curve of CD64 was largest.The optimal cut-off level of CD64 was 3.3,where diagnostic sensitivity of bacterial infection with 80.5%and a specificity of 96.7%.ConclusionThehigher expression of CD64 in AECOPD patients may be a laboratory data of bacterial infection,and there is clinical value in judging the degree of infection and evaluating treatment effects by observation of the CD64 level.
chronic obstructive pulmonary disease;neutrophil CD64;acute exacerbations
R 563.9;R 392.11
A
1000-1492(2014)04-0487-04
2013-12-05接收
安徽省自然科学基金(编号:1208085QH165)
安徽医科大学第二附属医院呼吸内科,合肥 230601
吴海燕,女,硕士研究生;陆友金,男,主任医师,硕士生导师,责任作者,E-mail:Luyougo-lden@hotmail.com