重组人白介素-11诱导C反应蛋白升高与细菌性感染鉴别的病例对照研究

刘 衡，杨振中，王予川，吴 悦

0 引言

骨髓抑制是肿瘤化疗常见并发症之一。重组人白细胞介素-11 (Recombinant human interleukin-11，rhIL-11)能促进巨核细胞增殖，诱导巨核细胞分化、成熟，提高血小板数量，用于化疗后血小板减少症(Chemotherapy-induced thrombocytopenia，CIT)的治疗，可使患者减少或免于血小板输注[1]。然而，rhIL-11可引起发热[2-3]，或C反应蛋白(CRP)升高[3]，后者未列入药品说明及各类指南之中，国内外相关研究报道亦少见，临床上易将rhIL-11治疗引起的发热及CRP升高误诊为细菌性感染，导致不必要的抗生素用药；另一方面，若仅凭经验将CRP升高视为rhIL-11治疗反应，使感染尤其是脓毒症漏诊或延迟诊断，可能导致危及生命的严重后果。rhIL-11治疗是否影响感染标志物，如降钙素原(PCT)、白介素-6(IL-6)，后者水平检测能否鉴别rhIL-11治疗反应亦不明确。现对我科应用rhIL-11治疗CIT的患儿的临床资料进行回顾性研究，比较rhIL-11治疗过程中出现CRP升高伴或不伴发热的非感染患儿与临床确诊为细菌性感染患儿的临床特点，探讨PCT、IL-6等相关实验室指标在感染早期鉴别诊断中的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2013年9月至2017年3月我科收治的ALL化疗中发生CIT的患儿作为研究对象。纳入标准：符合ALL诊断标准[4]；0～14岁；处于完全缓解状态；化疗后并发CIT，并予以rhIL-11治疗；rhIL-11治疗前无感染证据。排除标准：ALL未缓解或复发；rhIL-11治疗前已存在感染；合并创伤、自身免疫性疾病等干扰因素；临床及实验室资料不完全。

1.2 治疗方案 ALL化疗依据CCLG-ALL 2008方案进行[4]。选取早期强化阶段资料进行研究(IR/HR患儿选取第1次早期强化化疗阶段)。当化疗后BPC<50×109/L时开始rhIL-11治疗，50 μg/(kg·d)，皮下注射，用药至BPC>75×109/L，或虽<75×109/L，但有明显上升趋势时停用。

1.3 资料搜集 开始化疗后每1～3 d监测血象、CRP，骨髓抑制发生后，则隔日或每日监测。若出现发热(单次腋温>38 ℃，或腋温>37.7 ℃持续超过1 h[5-6])或其他感染表现，或虽无明确感染表现，但CRP升高(>8 mg/L)，则于24 h内复查血象并测定PCT、IL-6、ESR。根据患儿病情，选择X线、超声影像学、血清学、病原体分离、培养、PCR检测等寻找感染部位及病原。将患儿分为2组。①细菌感染组：经无菌体液检测(培养、PCR、血清抗体等)明确的感染；X光片、CT或肺泡盥洗证实的肺炎；血流动力学不稳定；有明确感染灶者(如脓肿、粒细胞缺乏性肠炎)；持续发热>72 h而无明确非感染因素者；在细菌感染基础上合并真菌等感染者亦归入该组。②非细菌感染组：无感染表现，或除发热和/或CRP升高外，无细菌感染症状、体征及影像学与病原学依据，经密切观察不符合细菌感染者。其中有CRP升高者(包括发热伴CRP升高以及单纯CRP升高)，考虑rhIL-11治疗反应，归入rhIL-11反应组进一步研究。

2 结果

2.1 总体情况 共81例患儿接受rhIL-11治疗，男53例，女28例(1.89∶1)，中位年龄5 (3～8)岁。综合临床表现、辅助检查及病情转归，符合细菌性感染48例，非细菌感染患者30例(包括非感染者、怀疑病毒感染但无病原学依据者)，3例有发热并有明确病毒病原学依据(1例EBV，2例VZV)者未纳入研究。两组发热及CRP升高情况见表1。

2.2 细菌感染组与rhIL-11反应组实验室资料比较 非细菌感染组中，CRP升高19例(包括单纯CRP升高而无发热9例，发热伴CRP升高10例)，归入rhIL-11反应组，与细菌感染组年龄、性别等一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)。两组粒细胞缺乏率分别为91.7%、68.4% (χ2=4.107，P<0.05)，其余实验室资料比较结果见表2。

2.3 ANC、IL-6、PCT诊断效能的评价 绘制ROC曲线，比较ANC、IL-6、PCT、PCT+IL-6鉴别细菌感染与rhIL-11反应的效能，AUC、标准误(SE)、95%可信区间(CI)、最佳诊断界值(Cut-off value)及对应的敏感性、特异性见表3。ROC曲线成对对比：PCT vs.IL-6 (Z=0.553，P=0.581)；PCT+IL-6 vs.PCT(Z=0.180，P=0.857)；PCT+IL-6 vs.IL-6 (Z=0.761，P=0.447)。

2.4 抗菌治疗疗程比较 细菌感染组48例均予以抗生素治疗，中位用药天数12.5 (8.0,18.0)d，rhIL-11反应组中有13例应用抗生素，在综合临床表现与病原学、影像学等资料，并动态监测感染标志物排除细菌感染后及时停用抗生素，中位用药天数5.0 (4.0,7.0)d (U=57.00，P<0.001)。

3 讨论

多数抗肿瘤化疗药物可引起骨髓抑制，血小板减少，严重者可发生危及生命的出血，进而推迟化疗或减低化疗强度，影响远期生存。输注血小板可有效预防出血，但存在血源不足、血源感染风险等问题，且反复输注可引起同种免疫反应，导致输注无效。近年来，rhIL-11被用于CIT的治疗，可减轻血小板减少程度、缩短其持续时间、减少血小板输注[1]。然而，rhIL-11可引起发热、CRP升高等不良反应，易干扰临床决策，需引起足够重视。

机体对感染的炎症反应表现为释放促炎细胞因子与急性期蛋白。在细菌抗原刺激下，巨噬细胞分泌IL-6等作为内生性致热源，提高下丘脑体温调定点，引起发热，而IL-6又是肝脏合成CRP的主要诱导因子[7]。本研究中，细菌感染组 IL-6多显著升高，而rhIL-11反应组IL-6多在正常水平，提示rhIL-11反应组CRP的升高与细菌抗原刺激及IL-6升高无关。rhIL-11导致发热和/或CRP升高的机制目前尚未明确。IL-11、IL-6同属IL-6细胞因子家族，具有共同的受体信号亚基gp130。IL-6、IL-11分别与其膜结合受体IL-6R、IL-11R结合，再连接上gp130，随后gp130二聚化，启动信号传导。两者均通过JAK激活STAT蛋白家族磷酸化，其中STAT3为信号传递的主要对象，所激活基因表达亦有高度的重叠[8]，推测IL-11具有与IL-6类似的内生性致热源作用，以及刺激肝脏合成急性期蛋白的功能，有待进一步研究证实。

表1 两组发热与CRP升高情况的比较(例，%)

注：*差异无统计学意义，未计算敏感性、特异性

表2 细菌感染组与rhIL-11反应组血象及感染标志物比较

注：*为t检验，其余为秩和检验

表3 ANC、IL-6、PCT的ROC曲线特征

注：△应用logistic回归法计算PCT与IL-6的联合预测因子，并对其作ROC曲线，联合预测因子为0.602时约登指数最大；▲Medcalc软件比较曲线下面积(DeLong法)：两两比较差异无统计学意义(P>0.05)

感染是发热的最主要病因，本研究中细菌感染组发热发生率略高于非细菌感染组，但差异无统计学意义，究其原因，一方面，化疗后免疫抑制导致部分患儿感染起病隐匿而无发热，另一方面，rhIL-11本身亦可引起发热。血清CRP是肝脏合成的急性期蛋白，是常用的细菌感染标志物[9]。本研究中，非细菌感染组与细菌感染组CRP升高比例差异无统计学意义。以发热合并CRP升高判断细菌感染，敏感性、特异性均较差。非细菌感染组30例，去除体温及CRP均正常7例，以及单纯发热而无CRP升高4例(可能为rhIL-11反应，但不能排除病毒感染或阿糖胞苷药物热等情况)，将余下19例(包括发热伴CRP升高10例以及单纯CRP升高而无发热9例)定义为rhIL-11反应组，其CRP升高程度与细菌感染组亦无明显差异。可见对接受rhIL-11治疗的病例，不宜采用发热及CRP升高诊断细菌感染。本研究进一步比较了感染或疑似感染早期细菌感染组与rhIL-11反应组血象及ESR、PCT、IL-6的差别，结果显示，ANC及PCT、IL-6差异有统计学意义，具有早期鉴别诊断价值。

本研究中，炎症反应初起时细菌感染组的粒细胞缺乏率高于rhIL-11反应组，前者ANC亦显著低于后者，根据ROC曲线选取最佳截断值为0.47×109/L，敏感性为89.60%，但特异性欠佳，仅为42.10%，即将rhIL-11反应误判为细菌感染的可能性达57.90%。国外研究也表明，粒细胞缺乏并发热(Febrile neutropenia，FN)的肿瘤患者，其细菌感染率为29%～60%[10-11]，因此，根据ANC判断细菌感染，误诊率较高。

PCT是人类降钙素的前体，主要在内毒素与促炎细胞因子(如IL-1β、TNF-α)刺激下生成，在血浆中出现早，呈快速、高特异性增长，能早期鉴别细菌性与非细菌性感染、评估感染严重程度，动态监测有利于观察疗效及指导抗生素使用[12]，将其加入癌症支持疗法多国学会(MASCC)评分体系，可提高FN危险度分层的准确性[13]。IL-6是固有免疫系统对感染或损伤最初反应所表达的重要细胞因子，在炎症反应中，IL-6的升高早于CRP和PCT，且持续时间长，可用来辅助急性感染的早期诊断[14]。然而，IL-11是一种多功能的细胞因子，具有免疫调控作用，可下调促炎细胞因子如TNF-α、IL-1β、IL-6的表达[8]。如前所述，TNF-α、IL-1β是PCT的诱导因子，因此，rhIL-11可能影响PCT、IL-6作为感染标志物的效能。不过，本研究显示，细菌感染组的PCT、IL-6水平仍显著高于rhIL-11反应组，两者诊断细菌感染的ROC曲线下面积分别为0.820、0.784，以PCT>0.35 ng/mL作为截断值，敏感性与特异性分别为85.40%、73.70%，以IL-6>41.8 pg/mL作为截断值，敏感性与特异性分别为68.80%、78.90%，由此可见，PCT与IL-6均可作为鉴别细菌感染与rhIL-11反应的有效指标。Liang等[15]检测rhIL-11治疗后患者Th1/Th2系列细胞因子(IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、TNF-α、IFN-γ)水平，发现IL-6具有辅助鉴别细菌感染与rhIL-11诱导发热及CRP升高的作用，与本研究结果一致。任何一种诊断方法都有局限性，联合两种生物标志物可能提高诊断的准确性。然而，统计分析显示，PCT的AUC虽大于IL-6，但差异无统计学意义，PCT联合IL-6的诊断效能亦不优于单独应用两者时的诊断效能(P>0.05)。

临床上微生物学检查耗时较长，且2/3以上感染不能明确病原[16]，故经验性抗生素治疗在血液肿瘤患儿中极为普遍，尤其是出现FN的患儿，感染进展迅速，若抗菌治疗延迟，病死率将显著增加，国内外指南均要求迅速无误地给予广谱抗生素治疗[5-6]。本研究rhIL-11反应组中，有13例最初因各种原因如发热、合并粒细胞缺乏、PCT和/或IL-6偏高，考虑细菌感染风险较大，予以抗生素治疗，但发热较短暂，治疗过程中经密切观察，无细菌感染证据，动态复查PCT、IL-6，短期内有明显下降，随即停用抗生素，疗程明显较细菌感染组缩短，预后较好。其余6例仅CRP升高，无发热等感染表现，亦无粒缺、PCT或IL-6升高之中任何一项表现，未予抗生素治疗，无不良事件发生。临床医师必须在抗生素治疗不足与治疗过度之间寻求平衡。感染生物标志物有助于细菌感染的诊断，但目前尚缺乏绝对敏感、特异的标志物，本研究中，PCT、IL-6用于鉴别rhIL-11治疗反应的ROC的AUC为0.7～0.9，诊断价值中等，因此，需结合、参照患者的临床表现与其他实验室检查结果加以判断。根据本组资料，我们认为，rhIL-11治疗后，若无发热或其他感染临床表现，又无粒细胞缺乏与PCT、IL-6升高，仅CRP升高，可考虑不使用抗生素，密切观察；对CRP升高伴粒细胞缺乏，但无发热等感染表现，PCT、IL-6正常者，可参照美国感染病协会(IDSA)的FN危险度分层，低危者暂不使用抗生素；对CRP升高伴FN，或PCT和/或IL-6升高者，感染风险大，仍需立即给予广谱抗生素治疗，动态监测PCT与 IL-6，并结合临床表现与病原学、影像学等检查结果，适时调整治疗方案。

综上所述，rhIL-11可诱导发热和/或CRP升高，接受rhIL-11治疗的患者不宜采用CRP作为细菌感染标志物，PCT、IL-6有助于鉴别细菌感染与rhIL-11治疗反应。综合临床表现、PCT、IL-6及其他实验室检查，识别rhIL-11治疗反应，有助于减少抗生素使用。然而，本研究样本量较小，且为回顾性研究，如何更准确地识别rhIL-11治疗反应，能否进一步减少rhIL-11反应患者抗菌药物的使用，仍有待大样本前瞻性研究进一步明确。

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