生物标记物在呼吸机相关性肺炎诊断中的价值

黎增亮 吴延虎

[摘要] 呼吸机的使用无疑代表了呼吸功能不全治疗领域的进展，它虽然挽救了许多生命，但其副作用也是众所周知的。其中，呼吸机相关性肺炎是机械通气最主要的并发症，可使患者的住院费用和死亡率显著增加。病理活检及组织学培养为呼吸机相关性肺炎诊断的“金标准”，但其为有创操作，难以全面实施，目前对其诊断尚存在争议。近年来出现了将生物标记物用于诊断的研究，但是相应的研究结论分歧较大，现将对呼吸机相关性肺炎有诊断作用的生物标记物综述如下，以提高人们对生物标记物诊断价值的认识。

[关键词] 呼吸机相关性肺炎；生物标记物；诊断

[中图分类号] R563.1 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701（2014）20-0154-03

呼吸机相关性肺炎（ventilator-associated pneumonia，VAP）是指患者在使用了气管插管、有创机械通气48～72 h后发生的肺部感染，VAP的临床症状是模糊的。国内相关文献报道其发生率约为20%～42%[1，2]，死亡率高达36%～42%[2，3]，并且增加患者的住院天数和费用[4]，因此引起人们对VAP发生的预测。生物标记物主要是一些感染指标，有可能成为对VAP诊断有用的工具，可在血清、支气管肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage fluid，BALF）、呼气浓缩物（exhaled breath condensate，EBC）等任何生物样本中表达。近年来有许多研究发现有些生物标记物可以用来预测VAP，并且其诊断价值相差悬殊，因此寻找适用于VAP诊断的生物标记物成为研究热点。

1 可溶性髓系细胞触发受体-1

可溶性髓系细胞触发受体-1（soluble triggering receptor expressed on myeloid cell-1，sTREM-1）为嗜性粒细胞，巨噬细胞和单核细胞所表达，脓毒症早期即已升高，能够反映感染的严重性，有助于VAP的早期诊断及预后判断[5，6]。Gibot发表的一项早期研究证明sTREM-1在VAP诊断中具有高度敏感性和特异性[7]，但亦有许多研究证明sTREM-1鉴别感染的能力有限，其敏感性和特异性都很低[8-10]。Palazzo等发现BALF中的sTREM-1的敏感性和特异性为79%和20%，而EBC中的sTREM-1的敏感性为42%，特异性为50%，BALF、EBC中的sTREM-1不能有效诊断VAP[10]。当前的研究表明sTREM-1在一些非感染性炎性疾病中上升，这使得将sTREM-1作为一项感染指标备受质疑[11，12]。在一项sTREM-1对VAP诊断价值的系统评价中发现诊断敏感性42%～100%，合并后敏感性80%；特异性10%～91%，合并后特异性74%，sTREM-1对VAP只具有中等程度准确性，还需联合其他诊断指标，以进一步提高敏感性、特异性[13]。目前将sTREM-1作为诊断指标还没有得到确认，现有的研究结果前后不一致，可能归因于样本的收集方法及样本收集期间抗生素的使用，因此还需进一步大样本研究来确认sTREM-1在VAP诊断中的价值。

2 内毒素

内毒素（endotoxin）是革兰阴性细菌细胞壁的脂多糖成分，细胞复制和死亡期间，内毒素释出并在局部积聚，可刺激患者免疫系统分泌致炎因子，致使炎症发生[14]。在小儿全身炎症反应综合征的协助诊断中有较高敏感性，可用于鉴别病毒感染和细菌感染[15]。有研究评估了BALF中的内毒素在革兰阴性细菌性肺炎诊断中的作用，认为内毒素对使用呼吸机的患者是一个准确而有用的诊断工具[16]。在PG Flanagan等的研究中，VAP患者的BALF内毒素浓度比未发生VAP患者显著增高（P = 0.015），6 EU/mL的灌洗液内毒素浓度的这种差别比较明显（敏感性81%，特异性87%；阳性预测值67%，阴性预测值95%），而在非灌洗液或者血浆中这种差别并不显著，表明在使用呼吸机4 d后测定内毒素是一种准确而快速的VAP诊断方法[17]。

3 和肽素

和肽素（copeptin）是由39个氨基酸构成的糖肽，相当于精氨酸加压素原C端的一部分。和肽素和抗利尿激素同源，可以在血液样本中稳定数日，易于检测，因此和肽素是抗利尿激素释放的一个代理标记并且可能作为应激反应的一个标志，与肺损伤的严重性亦存在相关性，其浓度在脓毒症和脓毒性休克时升高明显[18]，可用于评价肺损伤患者的病情及预后[19]。研究发现，在VAP病程第1天，生存者的和肽素水平比死亡者低（分别为44.7 pmol/L和74.2 pmol/L；P = 0.006）。类似的结果也见于VAP第4天（分别为34.5 pmol/L和72.3 pmol/L；P = 0.006）。和肽素水平随着脓毒症的严重程度而升高，是VAP死亡率的独立预测因子[20]。另有研究发现和肽素浓度越高，脓毒血症越严重，并且相比较于降钙素原，和肽素的这种关联更为密切，故而认为和肽素对脓毒血症的严重程度及预后有良好的提示作用[21]。如能有更多的研究证实这种关联，则可以更有力说明和肽素在VAP诊断及预后中的价值。

4 纤溶酶原激活物抑制剂-1

纤溶酶原激活物抑制剂-1（plasminogen activation inhibitor-1，PAI-1）是一单链糖化多肽，属于丝氨酸蛋白酶抑制剂超家族。PAI-1可以在血小板和血浆中找到，有抗纤溶功能，为纤溶酶原激活物的主要抑制剂，人体缺乏PAI-1将会处于过度纤溶状态，导致创伤或手术后异常出血。Ramya Srinivasan等发现PAI-1水平> 2.8 ng/mL时，PAI-1诊断VAP的敏感性为81.3%，特异性为76.5%，阳性似然比为3.5，认为在使用了机械通气的儿科ICU患者中，PAI-1与VAP的诊断是相关联的，实时BALF中的PAI-1水平测定可能对ICU患者VAP的早期诊断和后续治疗是有益的[22]。目前，关于将PAI-1用于VAP诊断的研究还比较少，期待着未来能有进一步的研究来确认PAI-1在VAP诊断中的价值。

5 降钙素原

降钙素原（procalcitonin ，PCT）是具有调节血钙作用的降血钙素的前体，也是炎性感染的指标，其敏感性和特异性均较高，感染控制后，PCT比常用的炎症指标下降得更快，PCT检测亦能反映抗菌药物的疗效[19]。PCT的快速释放和长半衰期使它可能成为诊断VAP的有用指标。过去的几年里，PCT被证明与微生物感染有密切的关联[23，24]，有助于早期预测患儿心脏术后细菌感染[25]，将PCT作为诊断细菌感染和脓毒症严重性的有用指标已经得到了FDA的准许。有研究发现持续增高的PCT与脓毒症和脓毒性休克患者死亡率的增加是显著相关的[26]，PCT的动态变化可以预测脓毒症和脓毒性休克患者的预后[27，28]。Frank Bloos也认为 PCT与重症肺炎患者的严重程度是相关的，并且与APACHE II评分相比，PCT似乎是发病率和死亡率的预后标志物[29]。最近的一项Meta分析指出PCT有较高的新生儿脓毒症诊断效能，可用于早期诊断，但为了进一步提高诊断的敏感性、特异性，还需要联合其他诊断指标[30]。

6 MR-proANP

心房肽（ANP）是一种由心脏分泌的有促进尿钠排泄和有血管舒张作用的激素，ANP随着心房舒张而被分泌入血液循环中，成熟的ANP是从pro-ANP释放出来的，pro-ANP的中间片段（midregional pro-atrial natriuretic peptide，MR-proANP）随着脓毒症的严重程度而升高，可以作为VAP患者死亡的预测指标[31]。相对于VAP存活的患者来说，死亡患者血液中的MR-proANP显著增高[32]。有研究证明 MR-proANP的血清水平随着肺炎的严重程度而上升，MR-proANP可以用作肺炎的预后标记[33]，同样的发现也见于Boeck L等的一项观察性研究中，他们得出MR-proANP可以独立预测VAP死亡率的结论[34]。

7 C反应蛋白

C反应蛋白（C-reactive protein ，CRP）是一种非特异性急性阶段的蛋白质，可作为系统性炎症的指标，随着炎症病程而增加[35]。健康人血清中浓度通常<1 μg/L，急性感染或炎症时，CRP水平可100甚至500倍升高，所以CRP经常被用作健康检查的一个指标。数量有限的研究表明血清和BALF中的CRP可作为预测VAP的一个指标。国内一项研究发现细菌性肺炎组血清CRP增高明显，支原体肺炎组血清CRP次之，而病毒性肺炎组血清CRP几乎接近正常对照组，各组间比较差异有统计学意义，说明血清CRP可用于小儿肺炎的病原学鉴别诊断[36]。相关文献认为高敏C反应蛋白与败血症的发生是有关事件，可能有助于识别脓毒症高危人群[37]。然而也有人认为CRP不是一个理想的脓毒症诊断指标[38]，高敏C反应蛋白的明显增高可能是因为严重细菌感染，故而还不足以用于鉴别脓毒血症和细菌感染性全身炎症反应综合征[39]。

8 结语

现有的生物标记物主要是一些感染指标，VAP的高发病率、高死亡率以及缺乏有效的诊断方法促使我们应用这些感染指标来辅助诊断和预测VAP。理想的生物标记物应该是没有炎症时，其水平很低不能被发现；随着炎症的发展而上升，炎症解决时下降；易于检测，有较高的敏感性和特异性。但从已有的研究来看，现有指标的敏感性、特异性还不高，比较有实用价值的是PCT、和肽素和MR-proANP等生物标记物，故还需进一步实验以明确其在VAP诊断中的价值。为弄清生物标记物在VAP诊断中的价值，我们应该使用直接BAL来获得BALF，并且研究的对象应为未使用抗生素的同质性高的患者。但是我们也应该意识到生物标记物并不能取代当前的诊断方法，其主要作用仅仅是作为当前诊断方法的补充以提高VAP诊断率和缩短诊断时间，这样可以降低VAP发生率和死亡率，减少住院天数。如能综合运用生物标记物、临床表现、影像学，则可以显著提高VAP的诊断率。同时我们可以联合应用生物标记物以解决单个应用价值不高的局面。总之寻找一个实用价值较高的生物标记物的尝试还会继续，期待着能够找到特异性和敏感性均较高的标记物。

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（收稿日期：2014-04-21）