Presepsin在新生儿败血症诊断中的研究进展
2018-12-31康文芹徐晓燕
康文芹,徐晓燕
(1.蚌埠医学院研究生院,安徽 蚌埠 233030;2.沭阳协和医院儿科,江苏 沭阳 223600)
我国2009年流行病学调查显示住院新生儿各类疾病中败血症的发生率约为5%[1],新生儿败血症是指病原体入侵新生儿的血液循环中,并在其中快速繁殖、产生毒素,造成了全身性炎症反应,依据患儿发病时间可以划分为早发型和晚发型败血症,目前国内外,倾向将出生后72 h内发病的定义为早发型败血症(EOS),72 h后发生的为晚发型败血症(LOS)。虽目前诊断新生儿败血症的实验室检查和治疗方法有很多,技术也在进步,但是因新生儿的生理特征以及免疫系统发育不完善,败血症的发病隐匿、早期症状不典型,故具有较高的发病率和病死率,故新生儿败血症仍是全球医疗行业所面临的一个挑战,尤其在早产儿、极低体质量(<1 500 g)新生儿中的病死率更高。据统计,每1 000例新生儿中有1~10例新生儿发生败血症,在发展中国家会更高[2]。
1 常用诊断新生儿败血症的生物标记
新生儿败血症的早期阶段没有特异的生物标记及临床症状,目前常用的实验室方法包括血常规、血培养、C-反应蛋白(CRP)、降钙素原(PCT)、白细胞介素-6(IL-6)等。2012年美国儿科学会胎儿和新生儿委员会提出,外周血白细胞计数在诊断新生儿败血症中阳性预测值低,几乎没有价值[3]。血培养目前是诊断新生儿败血症的金标准,但是血样标本容易污染,培养需要的时间长,阳性率不高,假阳性率较高,不利于新生儿败血症的早期诊断。特别是在新生儿早发型败血症中,血培养阳性率不到10%[4],当采血量低于0.5 mL时,即使血液中存在病原体,其阳性率只有40%~60%。CRP是指当人体受到炎症反应和感染的刺激下,由肝细胞合成的急性期蛋白,在患儿创伤、缺血性组织损伤、胎粪吸入综合征、胎儿宫内窒息中可产生,CRP在感染后4~6 h出现,12 h内可在血清中测得,在30~50 h达到高峰,CRP诊断新生儿期的败血症有较高的阴性预测值,但需连续监测CRP才能提高其灵敏度。PCT是降钙素的前驱蛋白,甲状腺C细胞释放,肝细胞和巨噬细胞产生,其血清水平在细菌内毒素释放的2~4 h后开始增加,6~8 h达高峰,24 h后开始下降,其血清值与感染的严重程度相一致,比CRP指标更早开始增加,治疗后比CRP较早开始下降。其在细菌性败血症时迅速升高,在应用有效抗生素治疗后迅速下降,虽PCT具有很好的诊断价值,但其在新生儿生后的3 d内存在波动,且范围较大,所以对于早产儿EOS的诊断还存在一定的争议[5]。当炎症刺激诱导B细胞分泌免疫球蛋白和激活T细胞增殖时,产生一种很重要的细胞因子IL-6,同时IL-6也可以进一步刺激肝脏细胞合成并释放急性时相蛋白,IL-6通常是机体感染后的60 min内释放,当败血症出现症状时,IL-6就明显升高,可作为诊断败血症的早期指标[6]。目前国内外针对IL-6在诊断新生儿败血症上仍存在争议,因其在血液循环中达到高峰的时间早,半衰期仅有几个小时,在血液中存在的时间短,若血液标本采集不够及时,容易出现阴性结果[7],不利于诊断。
2 Presepsin概述
目前诊断新生儿败血症的潜在的生物学标记物可分为4类:急性时相蛋白(CRP、PCT)、趋化因子和细胞因子、可溶性黏附分子、细胞表面抗原。CD14是一种多功能的细胞表面糖蛋白,可在各种细胞上表达,包括单核巨噬细胞、中性粒细胞、软骨细胞、B细胞、树突状细胞、人类肠道上皮细胞等等。 CD14是脂多糖-脂多糖结合蛋白(LPS-LBP)复合体的受体,该分子的梭基端通过糖脂酞肌醇锚定在各类细胞的膜上,在Toll样受体-4的帮助下将内毒素的信号下传,逐渐激活下游一系列酪氨酸蛋白激酶和丝裂原活化蛋白激酶,最终激活核转录因子NF-κb等,诱导多种细胞因子如肿瘤坏死因子、干扰素等的释放[8],随后活化炎症级联反应的二级水平、激活获得性免疫系统,释放更多的细胞因子、黏附分子等,引起机体产生全身炎症反应综合征(SIRS)、脓毒症休克、弥散性血管内凝血(DIC)和多器官功能障碍综合征(MODS)。CD14包括膜结合(mCD14)型和可溶性(sCD14)两种形式,sCD14分布于血浆中,可由mCD14型脱落及细胞分泌产生。sCD14可能被视为次要的急性期蛋白质,但其不是特定疾病所有的,不是一个理想的脓毒症的标志,当血清中的sCD14遇到病原体后被蛋白酶分解,就形成了sCD14-T,即Presepsin。
3 Presepsin检测方法
全血Presepsin的测定操作简单,用血量少,不易污染。主要采用化学发光酶免疫分析法,具有高度特异性、较高敏感度、操作简便、检测需要的时间短等特点而得到广泛运用。现今基于化学发光酶联免疫法原理的PATHFAST Presepsin分析系统检测所需时间只要21 min,准确性和酶联免疫吸附法(ELISA)并驾齐驱,且可以使用血浆、肝素抗凝血清、肝素抗凝全血、四元羧酸乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝血清作为检测标本[9]。
4 Presepsin与新生儿败血症的关系
有研究认为Presepsin可以作为一个可靠地诊断成人败血症的标记物,与经典的CRP、PCT相比,Presepsin具有更好的敏感度、特异性以及预后判断能力[10]。然而,很少有研究评估Presepsin在新生儿败血症诊断中的作用,李真玉等[11]研究发现Presepsin在炎症刺激后2 h开始升高,3 h达到高峰,其对败血症的早期诊断、治疗评估、结局预测方面均优于CRP、PCT。
4.1 有关健康新生儿Presepsin的研究 Pugni等[12]通过684例健康新生儿(484例足月新生儿,200例早产儿)血液进行分析显示,正常足月新生儿血浆Presepsin浓度的中位数为603.5 ng·L-1(SD=257) ,90%CI为 466.5~791 ng·L-1,正常早产儿血浆Presepsin浓度的中位数为620 ng·L-1(SD=329) ,90%CI为 503~864 ng·L-1。Mussap等[13]研究发现在无感染的足月儿和邻近足月儿中血清Presepsin水平的中位数为580 ng·L-1。以上结果可为Presepsin在新生儿败血症诊断阈值的估计提供参考。
4.2 Presepsin在新生儿感染性疾病中的研究 新生儿EOS病原菌大多为大肠埃希菌和B族链球菌(GBS),主要从产前或产时从母亲泌尿生殖道垂直传播。EOS主要发生在足月儿和近足月儿,虽早产儿的EOS发生率不高,但随着胎龄愈低,感染的风险却急剧增加[14]。EOS具有起病隐匿而迅速、临床表现缺乏特异性、数小时即可出现休克、多脏器功能衰竭、病死率高等特点。Benitz等[15]最近指出,目前需专注于发展一种具有高敏感度、较高的阴性预测值、能够快速诊断新生儿EOS的指标,对处于低风险、有症状的婴儿避免一些不必要的治疗。
Ozdmir等[16]对69例足月新生儿(其中29例EOS,40例无感染足月新生儿)分别检测治疗前(T0期)、治疗3 d后(T1期),治疗7 d后(T2期)中血清中CRP、PCT及Presepsin的水平。结果发现败血症组(T0期)Presepsin(704.27±223.54) ng·L-1明显高于正常组 (508.33±165.46) ng·L-1。在败血症组T1期,T2期的血清中CRP、PCT及Presepsin的平均水平均较T0期下降,在败血症组T0期血清Presepsin值以 539 ng·L-1作为截断值,CRP以6.35 ng·L-1作为截断值,同时PCT以2.25 ng·L-1作为截断值,将三者进行比较,Presepsin敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为80%、75%、91%、59%。CRP敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为83%、75%、97%、75%。PCT敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为67%、67%、84%、59%。说明血清Presepsin可以作为诊断新生儿早发型败血症的一种可靠和精确的标记物,且或许可以与CRP 、PCT结合起来提高新生儿早发型败血症的诊断。
Montaldo等[17]对70例胎龄<34周的早产儿,(其中32例EOS,38列无感染早产儿)在其T0期[生后(2.0±0.9) h],T12(生后12 h),T24(生后24 h),T48(生后48 h)分别检测血清中的CRP、PCT及Presepsin的水平,通过一系列的统计学分析,在T24(生后24 h)感染组Presepsin 的ROC曲线下的面积为0.97,以 788 ng·L-1作为截断值Presepsin敏感度、特异度分别是93%、100%。同时感染组在T0、T12、T24、T48的Presepsin的水平明显高于非感染组,而CRP、PCT只在T12、T24、T48高于非感染组,说明Presepsin可以作为早期诊断新生儿早发型败血症的生物标记,并且通过ROC曲线的分析,发现与CRP、PCT相比,Presepsin可以更精确地识别细菌性败血症。
新生儿LOS病原菌大多为葡萄球菌和机会致病菌,LOS主要发生在早产儿和极低体质量儿,因早产儿一些特殊的生理病理特点,LOS出现呼吸暂停、喂养不耐受、腹胀、循环差和反应力低下的发生率显著高于早发型败血症。
Topcuoglu等[18]对82例胎龄≤32周,年龄在4~28 d之间的早产儿(其中42例LOS,40例无感染早产儿)血清中CRP、PCT及Presepsin的水平在治疗前(T0期)、治疗3 d后,治疗7 d后进行一系列检测分析。发现Presepsin水平通过治疗后逐渐下降。治疗前的败血症组Presepsin水平[1 024(295~8 202)ng·L-1]明显高于对照组[530(190~782) ng·L-1],初始治疗前败血症组Presepsin 的ROC曲线下的面积为0.864,Presepsin敏感度、特异度分别是67%、100%。Auriti等[19]报道的PCT的ROC曲线下的面积为0.82,其敏感度、特异度分别是62%、84%,上述结论可以说明血清Presepsin水平能有效地诊断新生儿晚发型败血症,可对疾病的严重程度进行判断。
Poggi等[20]对40例胎龄≤32周,年龄4~60 d的早产儿(其中19例LOS,21例无感染早产儿)血清中CRP、PCT及Presepsin的水平在治疗前(T0期)、治疗1 d后(T1期),治疗3 d后(T2期),治疗7 d后(T3期)进行一系列检测分析,发现败血症组Presepsin的水平T1期较T0期有所下降,而CRP、PCT未见明显下降。在T0期,败血症组的早产儿Presepsin的ROC曲线下的面积是0.972,以 885 ng·L-1作为截断值,Presepsin敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为94%、100%、100%、95%,提示Presepsin可以作为早期诊断新生儿晚发型败血症的生物标记,并可以提前预测新生儿晚发型败血症的发生。
综上所述,Presepsin在新生儿无论早发型还是晚发型败血症的诊断上都具有敏感性、特异性高的特点,可以作为新生儿是否发生败血症的一个有效的参考指标,还可以监测败血症的临床治疗疗效、对疾病的预后判断进行客观评价。当联合CRP、PCT时,可更好的提高新生儿败血症的诊断价值,依据 Presepsin 的生物学特性,可有效提高感染性疾病的正确诊断率,减少某些疾病的漏诊率和误诊率,提高患儿的生存率,早期治疗减少疾病对患儿的后遗症,同时对减少抗生素的滥用亦具有积极意义。
虽然已有许多关于Presepsin相关内容的研究,但仍存在许多有待解决的问题,如Presepsin在脓毒症瀑布中的具体作用尚不十分明确,大多来源于临床观察,尚未建立合适的动物模型以供研究。同时目前大多数研究Presepsin都是单中心、小样本研究,研究例数比较少,存在一定的局限性,因此开展大规模、多中心的临床及基础研究意义重大。
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