血清白细胞介素-6检测对血流感染诊断价值的探讨

时 宇，董 瑾，李少增，李兆岩，张 静，张冬青，王海滨

（1.解放军总医院第一附属医院检验科，北京100048；2.解放军306医院检验科，北京100048）

血清白细胞介素-6检测对血流感染诊断价值的探讨

时 宇1，董 瑾2，李少增1，李兆岩1，张 静1，张冬青1，王海滨1

（1.解放军总医院第一附属医院检验科，北京100048；2.解放军306医院检验科，北京100048）

目的 探讨血清白细胞介素-6（IL-6）水平对鉴别革兰阴性菌（G-）、革兰阳性菌（G+）及真菌血流感染在临床中的诊断价值。方法 收集从2015年1月至2016年3月入院血流感染患者的资料，所有患者血培养为单一菌株并于采血当天检测血清IL-6水平，同时选取血培养阴性的局部感染患者30例作为对照组，比较IL-6水平在G-菌、G+菌及真菌血流感染患者之间的差异，并根据受试者工作特征（ROC）曲线判断IL-6诊断效能。结果 170例血流感染患者中，G-菌感染75例（占44%）、G+菌感染67例（占40%）及真菌感染28例（占16%）；G-菌组、G+菌组、真菌组及对照组 IL-6水平中位数分别为221.3pg/mL、37.4 pg/mL、111.0 pg/mL和3.87 pg/mL，各组间IL-6水平差异有统计学意义（P＜0.05）。根据ROC曲线，将IL-6界值设定为57.585pg/mL时，血清IL-6水平区分G-菌与G+菌所致血流感染的灵敏度为81.3%，特异性为56.7%，ROC曲线下面积为0.7，95%可信区间为0.613～0.788（P＜0.001）。结论 血清IL-6水平检测对鉴别G-菌和G+菌所致血流感染患者有一定的临床参考价值，当IL-6＞57.585pg/mL时，G-菌感染可能性大；IL-6对鉴别真菌所致血流感染患者无临床参考价值，有待相关新指标的发现及评估。

白细胞介素-6； 革兰阴性菌； 革兰阳性菌； 真菌； 血流感染

血流感染属于全身感染性疾病，严重时可致脓毒血症，病死率高达30%［1］。精准的诊断可以辅助临床及时控制感染，从而提高患者预后。通过针对性的监测，及时选择有效抗菌药物，可以大大降低患者的病死率。近年研究表明，IL-6是新的理想炎症指标，能够协助临床进行早期血流感染的诊断［2］。

资料与方法

1 临床资料

回顾性分析从2015年1月至2016年3月之间入院的呼吸内科、ICU、肿瘤科及烧伤科等170例血流感染患者。所有患者血培养结果均为单一菌株，同时检测了血清IL-6水平，其中G-菌组感染75例、G+菌组感染67例、真菌组感染28例；170例患者中，男性88例，女性82例，年龄范围14～85岁。对照组为血培养结果阴性且临床症状等资料支持局部感染的患者，共计30例，其中男性17例，女性13例，年龄范围10～76岁。

2 诊断标准

根据症状疑似血流感染患者（如体温＞38.5℃等），按标准操作规程抽血，同时进行血培养和血清IL-6检测。院内血流感染的定义为，入院48小时后抽血进行血培养，结果呈阳性的血流感染；如患者在治疗期间多次血培养阳性，则只记录第1次；如仅一次培养出微球菌和棒状杆菌属，则认为是皮肤污染菌。于血培养当天同时记录相应实验室数据，如有多次则取最高值。

3 检测方法

采用Bact/Alert 3D血培养仪和 VITEK-Ⅱcompact全自动微生物分析仪对静脉血标本进行细菌培养和鉴定，并于采集两小时内平行测定标本中IL-6水平；采用西门子BN-Ⅱ特种蛋白分析仪检测CRP，灵敏度为0.175mg/dL；采用罗氏Cobas E411免疫分析仪检测IL-6，灵敏度为0.1pg/mL。

4 统计学处理

结 果

1 一般临床资料比较

本研究共收集感染患者200例，其中男性105例，女性95例，平均年龄58.8±17.8岁。血流感染患者中G-菌感染组75例、G+菌感染组67例、真菌感染组28例；对照组30例。四组研究对象间年龄及性别参数无明显差异（F=4.05，P＞0.05）；组间感染来源因素无明显差异（P＞0.05）。统计结果见表1。

表1 组间一般临床资料比较（±s）

临床资料G-菌组（75例）G+菌组（67例）真菌组（28例）对照组（30例）年龄（岁）59.3±15.957.1±19.758.7±20.856.2±17.8性别（男/女）40/3523/4413/1514/16体温（℃）39.62±1.0138.75±0.9638.66±0.9038.02±0.96住院时间（d）15.41±8.0513.60±5.0719.10±6.328.21±6.04感染来源［例（%）］血液病感染8（10.7%）8（11.9%）2（7.1%）3（10.7%）肺部感染18（24.0%）16（23.9%）6（21.4%）8（26.7%）腹腔感染25（33.3%）23（34.3%）9（32.1%）10（33.3%）泌尿系感染13（17.3%）11（16.4%）5（17.9%）4（13.3%）导管相关感染5（6.7%）5（7.5%）2（7.1%）2（5.3%）创面感染6（8.0%）4（6.0%）4（14.4%）3（10.7%）合并症（例）糖尿病23191015脑血管病131288冠心病16925 COPD121020肾功能不全1512109病毒性肝炎7502实验室常规数据［M（X25%～X75%）］WBC（×109/L）11.32（5.30～16.03）9.72（7.31～12.42）10.28（6.42～14.25）5.92（4.68～12.57）CRP（mg/dL）9.93（4.51～14.83）6.17（1.67～11.15）9.43（4.95～13.78）0.43（0.29～0.70）

2 病原菌分布比较

在170例血流感染患者中，G-菌感染为 75例（占44%）、G+菌感染为67例（占40%）、真菌感染为28例（占16%）；其中，G-感染病原菌主要以大肠埃希菌（占16%）和肺炎克雷伯菌（占12%）为主，G+感染病原菌主要以表皮葡萄球菌（占12%）为主，真菌感染病原菌种间分布基本相同。结果见表2。

表2 血流感染患者病原菌分布及其构成比（%）

3 血清IL-6水平比较

经Kruskal-wallis H检验，差异有统计学意义。用校正的α=0.008水准做组间成对比较的检验，结果显示：在血流感染患者中，G-菌组、G+菌组及真菌组血清IL-6水平均较对照组明显升高（χ2=63.501/ 54.185/41.709，P＜0.008）；G-菌组较G+菌组血清IL-6水平明显升高（χ2=16.928，P＜0.008）；G-菌组与真菌组间比较无明显差异（χ2=3.386，P= 0.066）；G+菌组与真菌组间比较无明显差异（χ2= 2.482，P=0.115）；G+菌组中，各菌种间比较无明显差异（χ2=4.850，P=0.303）；G-菌组中，各菌种间比较无明显差异（χ2=3.282，P=0.512）；真菌组中，各菌种间比较无明显差异（χ2=1.018，P=0.601）。统计结果见表3。

4 ROC曲线分析

当血清IL-6界值为57.585pg/mL时，区分G-菌与G+菌致血流感染的灵敏度为81.3%，特异性为56.7%，ROC曲线下面积为 0.7，95%可信区间为0.613～0.788（P＜0.001）。如图1所示。

血清IL-6水平区分G-菌与真菌致血流感染以及G+菌与真菌致血流感染的ROC曲线下面积分别为0.380和0.604，所以失去诊断的临床意义。

讨 论

当细菌感染侵犯血液系统，会随之引起全身炎症反应综合征（SIRS），甚至败血症，从而形成普遍但很难控制的炎症反应。近年来，无论哪个国家和地区，血流感染的发病率和死亡率都呈逐年增高趋势［3］。除传统的 G-菌和G+菌所致血流感染外，真菌作为其致病因素，所占比例也在逐年增加。从临床症状和体征上对它们进行鉴别很困难，而临床被动采用的广谱抗生素疗法，不仅增加了开支，也导致越来越多的耐药菌株出现。近年研究表明，早期使用选择性抗生素可以有效减少血流感染的病死率［4］。综上所述，提供快速准确的诊断指标来辅助临床鉴别血流感染类型很重要。

传统血培养是诊断血流感染的重要手段，但其耗时长（至少需要24～48小时）、阳性率较低，并且同时存在有一定的假阴性率和假阳性率，这些不足会延误辅助临床拟定最佳治疗方案的时机［5］。传统的诊断指标，如白细胞计数，不能为临床提供足够的灵敏度和特异性。如本研究中表1数据显示，不仅血流感染发生时其升高幅度相较对照组差异不大，而且感染组之间也无明显差异，故也无法提供鉴别诊断。

临床研究显示，仅需数小时就能完成检测的炎症介质因子较血培养时间大大缩短，具有不可替代的优势。首先，CRP作为近年来普遍应用的辅助临床快速诊断细菌感染的实验室指标，其灵敏度（93.4%）和特异性（86.1%）都较高，但据报道，在针对血流感染的诊断方面，其灵敏度和特异性均有所下降，只有75.0%和37.0%［6］。从本研究表 1数据中可以看出，感染组较对照组CRP水平均有明显增高，但感染组中三组间差异不明显，所以缺乏鉴别血流感染类型的能力。

近年有研究显示，在小鼠模型中，血清IL-1α、IL-1β、IL-6、IL-10、MIP-1α和MCP-1水平在大肠杆菌和金黄色葡萄球菌所致血流感染中存在明显差异，而CRP和PCT水平没有显著性差异。进而推断，这些指标很有希望成为鉴别革兰氏阴性菌和阳性菌所致血流感染类型的新型诊断参数［7］。

我们对于用炎症介质因子鉴别G-菌和G+菌所致血流感染的机制研究尚处于起步阶段，基本理论认为，以炎症介质因子释放入血液的方式介导了宿主针对微生物感染的应答［8］。细菌细胞壁的主要成分介导了感染的发生，比如G-菌的LPS和G+菌的肽聚糖和磷壁酸成分［9］。这些成分在刺激炎症介质因子产生的过程中是存在差异的，有报道认为，这可能与不同种细菌所刺激的细胞表面受体不同有关［10］。LPS和LPS结合蛋白形成复合物与CD14和TLR-4相结合启动细胞信号转导，而磷壁酸和肽聚糖则与TLR-2相结合［11］。

IL-6是近年新发现的协助诊断细菌感染的早期标志物之一［12］，具有较高的灵敏度和特异性，其含量与疾病的发展和预后有较好的相关性［13］。本研究显示，感染组中IL-6水平均较对照组明显升高，且在G-菌和G+菌间也存在明显差异，所以是很好的鉴别参数。同时，在G-菌与真菌及G+菌与真菌间无明显差异，各菌组内菌种间也无差异，从而间接为上述基础研究学说提供了证据，G-菌与G+菌组中各自具有的独特抗原成分是导致IL-6水平差异的根本原因。而在与真菌导致相关血流感染的鉴别方面，有待新的炎症介质因子的发现和评估。

另外，本研究中，G-感染病原菌主要以大肠埃希菌（占16%）和肺炎克雷伯菌（占12%）为主，G+感染病原菌主要以表皮葡萄球菌（占12%）为主，这与相关文献报道类似［14］，提示在今后选用动物模型进行相关实验时，大肠埃希菌和葡萄球菌属可作为G-菌和G+菌的代表菌种。

ROC曲线分析显示，当血清IL-6界值为57.585pg/mL时，区分G-菌与G+菌致血流感染的灵敏度为81.3%，特异性为56.7%，ROC曲线下面积为0.7，说明在鉴别两者引起的血流感染时，IL-6有中等的诊断准确度，在Tavares等［15］的研究中也有类似报道。血清IL-6水平区分G-菌与真菌以及G+菌与真菌致血流感染的ROC曲线下面积分别为0.380和0.604，失去了诊断的临床意义，有待今后新指标的发现和评估，以提供相关的鉴别能力，从而有助于病人的早日痊愈。

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（张增武编辑）

Diagnostic Value of Serum IL-6 for Identification of Bacterial Bloodstream Infections

SHI Yu，DONG Jin，LI Shao-zeng，LI Zhao-yan，ZHANG Jing，ZHANG Dong-qing，WANG Hai-bin
（The First Affiliated Hospital of PLA General Hospital，Beijing 100048，China）

Objective To investigate the clinical value of serum IL-6 levels for differentiating Gram-negative（G-），Gram-positive（G+）and fungus bloodstream infections.Methods The clinical data of 170 patients with bloodstream infections admitted between January 2015 and March 2016 who had a single strain infection in blood culture and IL-6 levels results were analyzed retrospectively.Patients with local infection with negative blood cultures were recruited as control.The serum IL-6 levels were compared between the patients with G-，G+and fungus bloodstream infections.The cut-off value of IL-6 was determined by receiver operating characteristic（ROC）curve analysis.Results Out of 170 patients with bloodstream infections，75 cases were infected with G-bacteria，67 cases with G+bacteria，28 cases with fungus.Median levels of IL-6 were 221.3pg／mL，37.4 pg／mL，111.0pg／mL and 3.87pg／mL in the G-bacteria infection group，the G+bacteria infection group，fungus infection group and the control group，respectively. There was a statistical difference among four groups.According to ROC curve，IL-6 level at 57.585pg／mL could distinguish G-bacteria infection from G+bacteria infection with a sensitivity of 81.3%and a specificity of 56.7%，AUC was 0.7，95%CI was 0.613-0.788（P＜0.001）.Conclusion Serum IL-6 has diagnostic value in differentiating G-and G+bacteria bloodstream infections.The risk of G-bacteria bloodstream infection is increased when IL-6 is greater than 57.585 pg／mL.IL-6 has no clinical value in differentiating patients with bloodstream infections caused by fungi.

IL-6； Gram-negative bacteria； Gram-positive bacteria； Fungus； Bloodstream infection

10.11748/bjmy.issn.1006-1703.2016.11.003

2016-05-04；

2016-05-24