未成熟粒细胞在新生儿细菌性感染疾病诊断中的应用价值
2018-03-14张娅娟詹明华
马 科,张娅娟,李 洁,冯 博,詹明华
(河北北方学院 a.附属第一医院检验科; b.附属第一医院医务处, 河北 张家口 075000)
新生儿细菌性感染是临床常见疾病,新生儿受细菌微生物感染引起炎症反应,患儿可表现出发热、腹泻、肺炎、尿路感染等多种病症,病情严重极易引发早期脓毒症(early-onset sepsis,EOS),导致新生儿发病率、死亡率升高[1-4]。目前脓毒症(sepsis)诊断的金标准为血培养,但血培养方法受诸多因素限制临床诊断阳性率低,检验耗时长不能快速发出检验报告。研究表明,低出生体重的脓毒症患儿血培养阳性率仅为1.9%,早产或经抗生素治疗后的患儿血培养常出现错误的阴性结果[5-6]。同时新生儿自身血容量少,多次进行血培养检验会造成患儿失血过多,加重病情发展并引发其他病症。虽然临床已开展中性杆状核粒细胞计数(Band)、血浆降钙素原(PCT)、白细胞介素6(IL-6)、C反应蛋白(CRP)等多种检测项目,对于脓毒症的早期诊断和监测依然缺乏有效的实验室检测指标。
白细胞计数及分类检测为新生儿常规检测项目,在新生儿感染、脓毒症疾病诊断中发挥着重要作用。白细胞通过调理吞噬作用清除体内外来入侵的病原微生物,感染、脓毒症可引起人体多个器官机能障碍并影响白细胞的吞噬作用,致使白细胞吞噬作用表现为增强、无变化或耐受,导致外周血中白细胞数量为升高、正常、甚至减低多种变化,使脓毒症早期诊断治疗面临巨大挑战[7-8]。近期研究发现,检测血液中未成熟粒细胞(immature granulocyte,IG)在炎症、感染疾病的诊断中具有预示作用。正常健康人外周血中未成熟粒细胞(早幼粒细胞、中幼粒细胞、晚幼粒细胞)含量极低,人体受到病原微生物入侵时机体反应性释放未成熟粒细胞进入外周血中。Emily L.Wiland等研究表明,成人和儿童静脉血中未成熟粒细胞占白细胞总数比通常小于1%,在以往研究中发现,成人未成熟粒细胞(IG#、IG%)的正常参考值范围分别为:0~0.06(109/L),0~0.8%,新生儿未成熟粒细胞正常参考值范围未见报道[9-11]。本研究应用Sysmex XN-2000全自动血细胞分析仪检测新生儿外周血未成熟粒细胞含量(IG#)及百分比(IG%),通过研究探讨成人未成熟粒细胞正常参考值是否适用于新生儿,并分析未成熟粒细胞在新生儿细菌性感染疾病诊断中的作用,丰富实验室的检测方法,为进一步深入研究脓毒症早期诊断提供检验依据。
1 检测方法
1.1 一般资料
选取2017年1月至2017年6月间在河北北方学院附属第一医院出生的新生儿93例,所有新生儿胎龄≥37周,其中非感染新生儿50例为非感染组,非感染新生儿为超过预产期出生的婴儿或低出生体重儿,其中男26例,女24例;根据临床症状及实验室检查并由临床医生确诊的细菌性感染新生儿43例为感染组,其中男21例,女22例。新生儿家属对研究检测的项目知情同意,符合本院医学伦理委员会标准。
1.2 仪器和试剂
检测白细胞(WBC)、未成熟粒细胞(IG#、IG%)选用Sysmex XN-2000全自动血细胞分析及原厂配套生产试剂、质控品;检测血浆降钙素原(PCT)选用北京热景生物技术有限公司生产的UPT上转发光免疫分析仪及配套试剂、质控品;检测C反应蛋白(CRP)含量选用上海奥普生物医药有限公司生产的Ottoman C反应蛋白检测分析仪及配套试剂、质控品。
1.3 标本采集与检测
新生儿出生48 h内采集血液标本,抽取2 mL静脉血液标本置于EDTA-K2抗凝管中检测白细胞(WBC)、未成熟粒细胞(IG#、IG%)和C反应蛋白(CRP)含量,抽取2ml静脉血液标本置于肝素锂抗凝管中检测血浆降钙素原(PCT),标本采集后2 h内完成检测。
1.4 检测未成熟粒细胞在新生儿细菌性感染疾病诊断中的作用
选取非感染新生儿和细菌性感染新生儿检测的白细胞(WBC)、未成熟粒细胞(IG#、IG%)、血浆降钙素原(PCT)和C反应蛋白(CRP)数据进行分析,WBC、PCT、CRP参数数据使用独立样本t检验分析,IG#和IG%参数数据使用非参数检验(kruskal-wallis H检验)分析,比较非感染新生儿和细菌性感染新生儿之间检测指标差异。运用受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC曲线),计算IG#和IG%参数的曲线下面积(AUC),并分析检测IG#和IG%诊断新生儿细菌性感染的灵敏度、特异性、约登指数等指标,探讨检测未成熟粒细胞在新生儿细菌性感染诊断中的应用价值,分析成人未成熟粒细胞正常参考值是否适用于新生儿,为进一步深入研究提供依据。
1.5 数据整理与统计学处理
2 检测结果
感染组和非感染组新生儿血液IG#、IG%、WBC、PCT和CRP水平比较:细菌性感染新生儿血液中WBC、PCT含量均显著高于非感染新生儿(P<0.01),IG#、IG%和CRP含量亦高于非感染新生儿(P<0.05),如表1所示。感染组43例血液标本检测的IG#、IG%范围分别为0.01~0.90(109/L)和0.2%~5.7%,四分位数为0.20[0.08,0.50](109/L)和1.3[0.7,3.2]%,非感染组50例血液标本检测的IG#、IG%范围分别为0.00~0.23(109/L)和 0.0%~1.9%,四分位数为0.05[0.02,0.11](109/L)和0.5[0.3,1.0]%,如图1所示。非感染组新生儿血液标本IG#含量超过0.06(109/L)的比值为44%,IG%超过0.8%的比值为40%。
对感染组和非感染组新生儿血液IG#、IG%进行受试者工作特征曲线分析,得出曲线下面积(area under the curve,AUC)分别为0.746、0.738,当IG#和IG%参数cut-off值为0.12、1.15时,敏感度为0.70、0.63,特异性为0.78、0.84,约登指数为0.48、0.47,阳性似然比为3.18、3.94,阴性似然比为0.38、0.44,如表2、图2所示。
表1 非感染新生儿和细菌性感染新生儿检测指标
a) 与非感染组比较,P<0.01; b)与非感染组比较,P<0.05
表2 未成熟粒细胞IG#及IG%参数值
3 分析
细菌感染已成为新生儿重症监护室患儿发病率和死亡率升高的重要原因,尤其是对早期脓毒症(EOS)的诊断,由于现有的实验室检测存在诊断阳性率低、特异性不高、检验耗时较长等因素限制,为临床脓毒症的诊断及后期治疗带来了不便。本研究选用Sysmex XN-2000全自动血细胞分析仪检测新生儿外周血未成熟粒细胞含量(IG#)及百分比(IG%),同时检测白细胞计数(WBC)、C反应蛋白(CRP)和血浆降钙素原(PCT)炎症检测项目进行比较,对未成熟粒细胞(IG#、IG%)作为新的炎症检测指标在新生儿细菌性感染诊断中发挥的作用进行分析。未成熟粒细胞(immature granulocytes,IG)包含早幼粒细胞(promyelocytes)、中幼粒细胞(myelocytes)和晚幼粒细胞(metamyelocytes),Sysmex XN-2000全自动血细胞分析仪依据幼稚细胞膜表面含有的脂质成分较少,同时细胞核内核酸含量高的特性,可选择性的区分未成熟粒细胞和成熟细胞,通过检测血液中细胞的前向散射光(FSC)、侧向散射光(SSC)、侧向荧光(SFL)等参数来准确计数未成熟粒细胞含量[12-15]。
感染组43例血液标本检测的IG#、IG%范围分别为0.01~0.90(109/L)和 0.2%~5.7%,四分位数为0.20[0.08,0.50](109/L)和1.3[0.7,3.2]%,非感染组50例血液标本检测的IG#、IG%范围分别为0.00~0.23(109/L)和 0.0%~1.9%,四分位数为0.05[0.02,0.11](109/L)和0.5[0.3,1.0]%。应用ROC曲线评价检测未成熟粒细胞(IG#、IG%)在新生儿细菌性感染疾病诊断中的作用,曲线下面积(AUC)分别为0.746、0.738,敏感度为0.70、0.63,特异性为0.78、0.84,约登指数为0.48、0.47,阳性似然比为3.18、3.94,阴性似然比为0.38、0.44,表明未成熟粒细胞(IG#、IG%)作为炎症指标诊断新生儿细菌性感染疾病的敏感性、特异性较高。从非感染新生儿和细菌性感染新生儿血液中IG含量分布比较可知,非感染组新生儿血液标本IG#含量超过0.06(109/L)的比值为44%,IG%超过0.8%的比值为40%,推测成人未成熟粒细胞(IG#、IG%)的正常参考值范围[IG#:0~0.06(109/L),IG%:0~0.8%]不适用于新生儿。由于受研究中检测标本数量的限制,还需要今后增加检测病例数量,确立新生儿未成熟粒细胞的正常参考值。
4 结论
细菌性感染新生儿血液中未成熟粒细胞含量显著高于未感染新生儿,成人未成熟粒细胞的正常参考值不适用于新生儿,检测未成熟粒细胞可用于新生儿细菌性感染疾病的诊断。
:
[1] HEDEGAARD S S,WISBORG K,HVAS A M.Diagnostic utility of biomarkers for neonatal sepsis——a systematic review [J].Infect Dis (Lond),2015,47(3):117-124.
[2] SIMONSEN KA,ANDERSON-BERRY A L,DELAIR S F,et al.Early-onset neonatal sepsis[J].ClinMicrobiol Rev.,2014,27(1):21-47.
[3] EYESUS G T,MOGES F,ESHETIE S,et al.Bacterial etiologic agents causing neonatal sepsis and associated risk factors in Gondar,Northwest Ethiopia[J].BMC Pediatr,2017,17(1):137.
[4] ROEHRL M H,LANTZ D,SYLVESTER C,et al.Age-dependent reference ranges for automated assessment of immature granulocytes and clinical significance in an outpatient setting[J].Arch Pathol Lab Med.,2011,135(4):471-477.
[5] HORNIK C P,BENJAMIN D K,BECKER K C,et al.Use of the complete blood cell count in early-onset neonatal sepsis[J].Pediatr Infect Dis J.,2012,31(8):799-802.
[6] NEWMAN T B,PUOPOLO K M,WI S,et al.Interpreting complete blood counts soon after birth in newborns at risk for sepsis[J].Pediatrics,2010,126(5):903-909.
[7] WIRBELAUER J,THOMAS W,RIEGER L,et al.Intrauterine growth retardation in preterm infants ≤32 weeks of gestation is associated with low white blood cell counts[J].Am J Perinatol,2010,27(10):819-824.
[8] BERNSTEIN L H,RUCINSKI J.Measurement of granulocyte maturation may improve the early diagnosis of the septic state[J].ClinChem Lab Med.,2011,49(12):2089-2095.
[9] WILAND E L,SANDHAUS L M,GEORGIEVSKAYA Z,et al.Adult and child automated immature granulocyte norms are inappropriate for evaluating early-onset sepsis in newborns[J].ActaPaediatr,2014,103(5):494-497.
[10]JYOTHI P,BASAVARAJ M C,BASAVARAJ P V.Bacteriological profile of neonatal septicemia and antibiotic susceptibility pattern of the isolates[J].J Nat SciBiol Med.,2013,4(2):306-309.
[11]马科,左路广,冯博,等.成人外周血未成熟粒细胞正常参考值的建立与临床应用[J].广东医学,2017,38(21):3280-3282.
[12]HA S O,PARK S H,PARK S H,et al.Fraction of immature granulocytes reflects severity but not mortality in sepsis[J].Scand J Clin Lab Invest,2015,75(1):36-43.
[13]PRO C I,YEALY D M,KELLUM J A,et al.A randomized trial of protocol-based care for early septic shock[J].N Engl J Med.,2014,370(18):1683-1693.
[14]KIM H,HUR M,CHOI S G,et al.Performance evaluation of Sysmex XN hematology analyzer in umbilical cord blood:a comparison study with Sysmex XE-2100[J].ClinChem Lab Med.,2014,52(12):1771-1779.
[15]OEHADIAN A,MICHELS M,DE MAST Q,et al.New parameters available on Sysmex XE-5000 hematology analyzers contribute to differentiating dengue from leptospirosis and enteric fever[J].Int J Lab Hematol,2015,37(6):861-868.