中性粒细胞CD64在加强抗菌药物合理使用中的价值
2014-03-20蔡和平张功武罗志红程邦宁
蔡和平,张功武,罗志红,程邦宁
(安徽省儿童医院1.药剂科;2.检验中心,安徽合肥 230051)
近年来,由于抗菌药物的滥用,导致耐药菌株不断出现,使得医生在选择抗菌药物时无从选择,为进一步加强医疗机构抗菌药物的临床应用管理,有效控制细菌耐药,卫生部连续3年印发了《抗菌药物临床应用专项整治活动方案》,旨在规范抗菌药物的临床应用,促进抗菌药物合理使用,有效控制细菌耐药,保证医疗质量和医疗安全。但是细菌感染早期缺乏特异性临床表现,若不能早期诊治,易发展至败血症,导致病死率升高。所以大量抗菌药物无指征的使用,导致耐药菌株的出现。细菌培养是败血症诊断的金标准,但是阳性率不高,耗时长。以往作为感染指标的外周血白细胞(WBC)计数、C-反应蛋白(CRP)、血细胞沉降率(ESR)等测定在诊断新生儿败血症中敏感性和特异性较低,多项研究发现中性粒细胞CD64是诊断细菌感染的可靠指标[1-2],可以作为抗菌药物使用及停用的新指标,以加强抗菌药物的合理使用。故本文就CD64与细菌感染的研究进展做一综述。
1 中性粒细胞CD64与细菌感染的诊断
诊断感染的指标较多,如白细胞计数(WBC)、C反应蛋白(CRP)、血细胞沉降率(ESR)等,这些指标特异性一般,特别对一些比较严重的感染,如果不及时诊断,很容易耽误病情,如果没有感染,过早使用抗菌药物就会无指征用药。目前一些结论表明CD64可以作为感染诊断的标记物来使用,具有较高的特异性和敏感性,Cid等[1]对2002年至2009年13篇有关CD64与细菌感染方面的文献进行荟萃分析,结果显示PMN CD64表达用于诊断细菌感染的灵敏度可达79%,特异度达到91%,可以作为早期诊断细菌感染参考指标。
PMN具有吞噬并杀死微生物的功能,在机体防御细菌感染中起到关键作用。CD64表达增加是PMN活化的标志之一。当机体感染细菌后,在炎症因子刺激下PMN表面的CD64表达迅速上调,根据动力学观察,CD64中性粒细胞上调发生在细胞表面表达的4~6 h达高峰[1,3]。一旦实验中去除体内干扰素表现的感染被根除,CD64的水平会在48 h内从根本上降低[4]。总的来说,这些结果表明CD64有潜力成为一种有效的诊断感染的细胞参数。
2 中性粒细胞CD64的生物学特性
CD64主要分布于单核细胞、巨噬细胞、树突细胞等抗原递呈细胞(APC)表面,其表达受细胞因子的调节。正常生理情况下,CD64在PMN表面呈低水平表达。当机体受到感染时,在炎症因子细菌细胞壁脂多糖(LPS)、白细胞介素-12(IL-12)、γ-干扰素(IFN-γ)、粒细胞集落刺激因子(G-CSF)等刺激下,CD64在PMN表面表达量增加[5]。CD64是一种高亲和性受体结合的IgG抗体的Fc部分,它通常在中性粒细胞表面呈低水平表达,但暴露于细菌及其产物时可以在很短的时间明显上调[6]。因此,可以用CD64的高表达作为一个指标在一个非常早期的阶段区分感染。
3 中性粒细胞CD64与细菌感染性疾病
3.1 中性粒细胞CD64与新生儿败血症 新生儿败血症是新生儿感染性疾病中最重要的感染。血培养虽是诊断败血症的重要依据,但阳性率不高,且培养所需时间长,不能达到早期诊断的目的。但是如果不及时给予抗菌药物治疗,往往会延误时机,耽误病情。尽管医学在进步,在重症监护室脓毒血症导致直接死亡的病例仍占较大比例,Jeroen[7]等,研究了在重症新生儿中中性粒细胞CD64诊断新生儿败血症的价值,发现中性粒细胞CD64对早期诊断新生儿败血症具有很高的临床应用价值。CD64的敏感度达到(100%),特异度达到(95%)。Dilli等[8]研究认为 CD64在诊断新生儿败血症的敏感性为88.6%,特异性为85.1%,好于CRP(80.0%和75.6%)和IL-6(80.0%和91.8%)。而且近年来研究显示,CD64诊断新生儿败血症的敏感性和特异性好于 CRP、WBC、ESR[7]。Iolanda Mazzucchelli等[6]研究认为CD64在诊断新生儿败血症的敏感性为87.5%,特异性为100%,好于TREM-1(56.2%和 93.7%)。Zeitoun AA 等[9]明确了CD64检测在早发性和晚发性早产儿败血症的诊断价值。
CD64指数在败血症的新生儿中明显升高,联合中性粒细胞绝对计数可将敏感性提高至95%,阴性预测值提高至93%。有文献报道,CD64联合检测CRP诊断新生儿败血症的敏感性好于两种指标单独检测;CD64联合检测CRP诊断新生儿败血症的特异性与两者单独检测的差异无统计学意义[10]。
Groselj-Grenc M等[11]研究在临床诊断为败血症24 h之后检测CD64,可以提高诊断的准确性。然而最近的研究表明[4],在24 h内从疑似脓毒症开始,CD64具有高可靠敏感性和特异性,这表明无论新生儿败血症临床诊断的时间,CD64均是一个有价值的实验室标志。有研究者报道,在不同时间段检测CD64诊断新生儿败血症的研究发现,24~48 h CD64诊断新生儿败血症的敏感性好于0~12 h CD64,0~12 h CD64检测新生儿败血症敏感性好于0~12 h CRP和24~48 h CRP,0~12 h CRP检测新生儿败血症特异性好于0~12 h CD64、0~12 h CD64与24~48 h CD64、0~12 h CD64与24~48 h CRP检测新生儿败血症特异性均无统计学意义。
对于免疫系统还不完善的早产婴儿来说,CD64是一个敏感的诊断指数[6]。此外,这种技术只需要50 μL的血液和整个周转时间是30 min。因此,测试适用于危重早产儿和新生儿。
3.2 中性粒细胞CD64与中枢神经系统感染 化脓性脑膜炎是常见的中枢性感染疾病,病死率较高,需要及时有效的治疗,否则严重影响其预后。目前对化脓性脑膜炎的诊断主要依靠临床特点以及脑脊液检查,但这些需时较长,而且由于抗菌药物的滥用使得脑脊液的改变变得不典型,使临床诊断更加困难,从而耽误治疗时机。
Pauksens等[12]研究提示病毒感染不引起中性粒细胞表面分子CD64的表达升高,因此认为中性粒细胞表面CD64分子对于化脓性脑膜炎的鉴别诊断具有重要意义。而且在本研究中也证实化脓性脑膜炎组中性粒细胞CD64与白细胞计数无相关性,故在化脓性脑膜炎中中性粒细胞表面分子CD64的表达不受白细胞数量的影响,这一结果有助于诊断那些不正规治疗的化脓性脑膜炎患者,其脑脊液生化、常规改变不典型,外周血白细胞计数正常或仅轻度升高,易误诊为病毒性脑炎的病例[13]。因此,早期发现、早期诊断对减少儿童的中枢神经系统感染的并发症是至关重要的。
3.3 中性粒细胞CD64与呼吸系统感染性疾病社区获得性细菌性肺炎是一种常见的呼吸系统疾病,发病率较高,病死率也较高,需要及时、合理的诊断和治疗,来有效降低患儿的死亡率,但是社区获得性细菌性肺炎诊断缺少特异性指标,目前快速诊断往往依赖于临床经验,如患儿的临床表现,X线表现,但是有些患儿肺炎缺乏典型的临床症状,进行病原体检测又需较长时间,不利于患儿肺炎的早期诊断。间接促使了抗生素的滥用及由此产生相关副作用,从而延误治疗,而产生严重不良后果。王慧[14]的研究进一步验证了在患者细菌感染后,体内中性粒细胞表面标志物CD64能够作为小儿细菌感染的诊断依据。陈琳磊[15]等研究发现,CD64的敏感性和特异性分别为90.3%和73.3%,细菌性肺炎时CD64明显增高,并随着治疗好转而逐渐降低,可以作为抗菌药物治疗有效性的指标。
慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)是一种常见的呼吸系统疾病,病死率也较高,AECOPD患者常需住院进行治疗,给家庭造成很大的经济负担。COPD急性加重的诱因有多种因素,其中细菌感染最为多见,这为AECOPD患者使用抗菌药提供了一定的依据[16],然而并不是所有的患者都能从抗菌药治疗中获益。杜方兵等[17]评价中性粒细胞CD64指数在指导AECOPD抗感染治疗中的价值,发现中性粒细胞CD64指数对指导AECOPD抗菌治疗具有重要的作用,可有效减少抗生素过度使用,缩短住院时间。
3.4 中性粒细胞CD64与术后感染 过去通过白细胞计数(WBC)、C反应蛋白(CRP)、血细胞沉降率(ESR)来检测术后感染,这些指标特异性一般,由于并发感染的可能性(比如:尿路感染),手术本身或者其他感染的影响[18]。术后早期,由于伤口愈合和应激的表达相关的生理机制的影响,患者CRP,ESR和WBC升高。过去诊断感染的另外一种方法是对滑液做微生物学培养,然而,这种方法能产生出假阴性的结果特别是当患者已经服用了抗生素后[19]。有文献表明CD64是潜在的解决这一问题的方法[20]。CD64嗜中性粒细胞表达水平在术后1 d内升高,3 d达到峰值,随后逐渐降低;CRP在术后1 d明显升高,第3天达到峰值,此后逐渐降低,在某种程度上与CD64相似,然而,第14天的水平仍然比基线水平显著性提高;ESR在手术第三天提高,第五天达到峰值,随后开始降低,但是第十四天的水平仍然高于基线水平[21]。
许多研究已经表明CD64可能对评价影响骨骼肌(MSK)的感染具有特有的价值。Tanaka S等[22],研究了MSK感染和CD64之间的联系,表明CD64在关节置换发生感染时作为一种MSK感染检查的标记物,在骨组织感染的患者其CD64表达显著高于非感染的患者。Nishino等[23]对61名疑似有局部肌肉骨骼感染的类风湿性关节炎(RA)患者进行分析,发现伴有细菌感染的RA患者,其PMNCD64表达是非感染RA患者的3倍,有显著统计学意义(P<0.001)。而CRP、ESR、WBC计数在这两组患者中无统计学意义。说明CD64不受RA活动期影响,能特异性反映患者细菌感染状态。
3.5 中性粒细胞CD64与免疫系统疾病 家族性地中海热是一种遗传性的自身炎症性疾病,其特点是:周期性的发热,伴有浆膜炎和关节炎,这个疾病常见于地中海周围的人群中。然而,已有报道:越来越多的病例在与地中海无关的国家中出现,包括日本[24]。在那些家族性地中海热(FMF)比较稀少的国家中,FMF的临床诊断可能并不容易,而且基因检测还是至关重要的。然而,20%的FMF患者,MEFV基因突变不能被确定下来。在FMF周期性发作期间,实验室标志物比如白细胞计数,CRP和ESR都升高,然而,这些标志物特异性较低并且在诊断中有局限性。有研究[25],FMF的患者中观察出中性粒细胞CD64表达与自身炎症有关,与健康志愿者相比,多形核中性粒细胞CD64表达在FMF患者以及常见自身免疫性疾病患者(包括类风湿关节炎(RA)和系统性红斑狼疮(SLE)中显著升高。
4 中性粒细胞CD64与细菌感染的种类
PMN CD64表达程度可能与细菌感染种类有关,CD64表达程度依赖于细菌感染的种类,CD64测定可能有助于病原菌的判定。有文献报道,中性粒细胞CD64的表达程度与细菌感染的种类是否相关目前尚无定论,Allen等[26]的研究结果显示,中性粒细胞CD64的表达水平与细菌感染种类无关。Dilli等[8]对新生儿脓毒症的研究中发现PMN CD64表达在链球菌感染时明显增高,但在革兰阴性菌和革兰阳性菌之间并无统计学意义,也无增高趋势。也有文献报道,CD64作为一种敏感的监测感染状态的指标,可用于监测抗菌药物的疗效。抗菌药物治疗有效时 CD64下降至正常水平[27],无效时CD64没有明显变化。Allen等[26]研究显示,全身性细菌感染患者PMN CD64表达明显升高,而病毒感染、非感染的自身免疫系统疾病患者则PMN CD64表达不增加,类固醇药物、病程改善药物(DMARDs)及细胞毒性治疗不会增加PMN CD64的表达。
5 中性粒细胞CD64与其他感染性指标的联合检测
尽管中性粒细胞CD64在诊断细菌感染时具有较好的敏感性,但是所做的研究中存在不同的观点,有研究联合多种检测指标可以提高检测的准确性,如 Ferah Genel[28],等 研 究 发 现 CD64 联 合CD11b可提高新生儿感染的敏感性达到95%,CD11b联合C反应蛋白(CRP)可提高新生儿感染的敏感性达到97%。CD64联合CD11b和CRP可提高新生儿感染的敏感性达到100%。Dilli[8],等比较IL-6、CRP和CD64在早期诊断新生儿脓毒症中的价值,结果发现CD64表达与IL-6和CRP呈正相关。CD64的灵敏度及阴性预测值最高,如果联合IL-6、CRP检测可提高CD64的灵敏度达100%,但是降低了诊断的特异度。
6 总结
细菌感染目前仍然是导致人类发病和死亡的主要原因之一。而临床诊疗过程中细菌感染和非细菌感染性疾病常难以区分,所以导致了抗菌药物的滥用,耐药菌株的出现。尽管CD64在诊断细菌感染方面仍有争议,但绝大多数的研究结果提示其有很高的临床价值,而且联合检测可以提高其检测的灵敏性,其有可能成为一项用于早期诊断细菌感染、判断预后的指标。因此,CD64可以作为抗菌药物使用和停药的有效指标,来加强和促进抗菌药物的合理使用,减少耐药菌株的出现。
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