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中性粒细胞CD64 在肺部感染诊断中的研究进展*

2020-02-15秦婷婷赵建美

交通医学 2020年3期
关键词:中性粒细胞敏感性

秦婷婷,赵建美

(南通大学附属医院儿科,江苏226001)

肺部感染是急诊及重症监护病房(ICU)患者的常见疾病,包括社区获得性肺炎(CAP),医院获得性肺炎(HAP)及呼吸机相关性肺炎(VAP)等[1]。肺部感染主要由细菌感染引起,在早期阶段临床表现和实验室指标非特异性,易造成误诊和漏诊,延迟对肺部感染患者抗菌治疗会增加死亡率。因病原培养耗时长,初始治疗均采用经验性治疗,并受到流行病学,临床和放射学检查的影响。文献资料表明,在细菌感染早期(1~6 h)中性粒细胞 CD64(nCD64)的表达即明显上调,22 h 达到高峰,24 h 内具有较高敏感性和特异性[2]。本文就nCD64 与肺部感染作一综述。

1 CD64 基本特征及检测方法

1.1 CD64 生物学特征 CD64 由 Comber 等[3]1989年发现,是识别IgG1 和IgG3 的高亲和力受体,由1号染色体上的三种基因 FcγRIA(CD64A)、FcγRIB(CD64B)和 FcγRIC(CD64C)编码,相对分子质量为72 000,主要在白细胞上起作用,整合先天免疫系统和后天免疫系统反应。CD64 由一个信号肽组成,该信号肽允许其转运到细胞表面,包括细胞外免疫球蛋白域、疏水跨膜域和胞质尾。除IgG 外,CD64 还与其他蛋白结合,但亲和力较低,如与C 反应蛋白(CRP)和血清淀粉样蛋白(SAP)成分 P 结合[4]。健康时CD64 主要表达于单核细胞系表面,感染时大量细胞因子释放,刺激中性粒细胞表面CD64 被激活而大量表达。诱导表达于中性粒细胞、肥大细胞和嗜酸性粒细胞表面。现认为nCD64 是检测细菌感染的敏感和可靠的早期标志物,在细菌感染免疫应答的非常早期阶段开始表达,并在1 h 内增加,从而使静息与活化中性粒细胞区别。CD64 这一特性已被用作感染,尤其是败血症的诊断标志物。在去除刺激后48 h 内,CD64 表达急剧下降,并在 7 天内恢复正常[5]。nCD64 表达无性别差异,在免疫力低下人群(如新生儿和老年人)中表达较高,孕妇高于非怀孕者。CD64的生物学效应导致免疫复合物内化脱粒,氧化激活爆发和细胞因子释放,介导恶性细胞或病原体等的清除。

1.2 CD64 信号传导机制 nCD64 在健康状态下几乎不表达,但当中性粒细胞接触脂多糖(LPS)、干扰素 γ(interferon-γ,IFN-γ),或受到粒细胞集落刺激因子(G-CSF)刺激后CD64 表达上调。而白细胞介素4(IL-4)可抑制CD64 在人和小鼠巨噬细胞上的表达。CD64 与IgG 结合引起Src 激酶对免疫受体酪氨酸激活基序(ITAM)/免疫受体酪氨酸抑制基序(ITIM)的磷酸化,进一步触发下游信号级联,通过MEK,NF-κB,磷脂酰肌醇 3-激酶(PI3K)和活化 T细胞核因子(NFAT)途径募集适配器和传递信号,结合和激活信号激酶SYK 或Zap70,从而启动信号级联,导致激活/抑制反应,介导细胞外信号传到细胞内[6]。这种相互作用对于FcR 介导的信号传导和细胞效应器功能的触发是必不可少的。FcR 激活受到严格的调节,以防止非抗原结合抗体或在没有“危险信号”的情况下产生应答反应。

1.3 中性粒细胞CD64 表达的检测 nCD64 稳定性好,不易降解,抗凝待测血标本在室温下可保存36 h,4 ℃下可保存72 h。CD64 无生理变化,不受围生期或胎龄、慢性酒精暴露、自身免疫性疾病活动性、药物治疗等因素的影响。流式细胞仪(FCM)只需少量液标本,可在30 分钟内完成检测,对新生儿、婴幼儿避免医源性贫血有重要意义。便携式和床旁流式细胞仪有助于危重病患者使用。nCD64 检测结果有三项指标:CD64 阳性细胞百分率、CD64 平均密度和CD64 指数。CD64 指数=(中性粒细胞CD64 平均荧光强度/淋巴细胞CD64 平均荧光强度)/(单核细胞CD64 平均荧光强度/中性粒细胞CD64 平均荧光强度)。每份样本检测的细胞数需超过10 000 个,淋巴细胞为内部阴性对照,单核细胞为内部阳性对照。感染时血细胞群体CD64 分子数表达上调,nCD64 表达也上调,nCD64 阳性细胞百分率不能反映nCD64表达变化。国内外大多数报道采用nCD64 指数反映nCD64 的表达变化。Cid 等[7]一项荟萃分析认为,nCD64 指数相对于目前所有细菌感染生物标志物,具有最高的诊断价值。Icardi 等[8]对109 例患者进行nCD64 指数测定,发现指数>1.19 诊断细菌感染的敏感性为94.6%,特异性为88.7%。但该研究为单中心回顾分析,确切截点需要更多循证医学证据。

有文献证明,对CAP 患者予以G-CSF 治疗时,中性粒细胞活化增强;对慢性肉芽肿患者予以IFN-γ 治疗,nCD64 表达明显升高。无菌性炎症患者nCD64 也升高,可能是由于宿主细胞蛋白受损引起Toll 样受体4(TLR4)信号导致中性粒细胞活化所致[9]。在排除特殊情况下,nCD64 是诊断感染,特别是细菌感染的可靠指标。一项研究报道显示,革兰阴性菌感染nCD64 表达往往高于革兰阳性菌感染,但差异并不显著,可能是由于中性粒细胞被不同细菌产物通过不同途径激活,同时抗生素治疗也可能影响nCD64 的表达水平。美国流行病学数据显示,儿童患脓毒症的死亡率为10.3%,有潜在疾病的儿童死亡率增至12.8%。Xie 等[10]报告,205 例脓毒症小儿中48 例死亡,死亡率为23.4%,相对较高,可能与晚期诊断有关,同时证明早期(尤其1 小时内)使用抗生素能降低小儿死亡率。因此,早期诊断细菌感染性疾病可以提高疗效,降低恶性事件的发生。

2 中性粒细胞CD64 与肺部感染

大多数情况下导致肺部感染的原因不确定,有人主张使用细菌感染特有的生物标志物确定抗生素治疗受益患者。对非感染性炎症或病毒感染者过度使用抗生素可能会导致一系列问题,单纯病毒感染无需使用抗生素。目前肺部感染仍根据患者症状、低血氧饱和度影像学检查作出临床诊断,胸部X 射线摄片征象对肺炎病原诊断的敏感性差,并且不同时间、不同地点、不同年龄患者肺部感染的临床症状可不同。临床医生需要一种或一组生物标志物来指导肺部感染的诊断和治疗。

2.1 中性粒细胞CD64 与社区获得性肺炎 CAP 发病率和死亡率很高,中度至重度CAP 患者医院内死亡率达14%。及时正确的抗菌治疗对防止患者,尤其是老年人和其他高危人群不必要的死亡和并发症至关重要。仲美凤等[11]研究发现,nCD64 可用于儿童CAP 诊断,并能区分细菌性和非细菌性感染,当nCD64 截止点取641 pg/mL 时,细菌与非细菌感染区分的灵敏度和特异性分别为81.30%和92.32%。蔡群等[12]的研究结果相似,细菌性肺炎组nCD64 指数明显增高,抗生素治疗后nCD64 表达明显下降,nCD64 指数特异性90%,明显高于C 反应蛋白(CRP)的74%,有助于肺部细菌感染的早期诊断和疗效评估。

2.2 中性粒细胞CD64 与呼吸机相关性肺炎 入院患者VAP 发生率为0.5%~1%,死亡率0~50%。Muzlovic 等[13]发现,nCD64 指数诊断 VAP 所致败血症的敏感性、特异性和曲线下面积(AUC)分别为100.0%、85.7%和 0.929,高于 CRP 和降钙素原(PCT),是VAP 诱发败血症的预测因子;nCD64 指数最佳截断点为1.58,可以预测VAP 诱导败血症患者的生存时间,是30 天死亡的预后指标;nCD64 指数越低,患者生存时间越长。该研究不足之处是样本只有32例。Lynema 等[14]将 nCD64 指数纳入 234 例感染婴儿的评估,显示对VAP 所致脓毒症的敏感性为83%,说明nCD64 对鉴别感染婴儿具有较高的敏感性。

2.3 中性粒细胞CD64 与慢性阻塞性肺疾病 慢性阻塞性肺疾病(COPD)急性加重期(AECOPD)导致患者生活质量受损,主要与细菌定植有关。Qian 等[15]对AECOPD 进行研究,发现患者nCD64 明显增加,nCD64 指数与白细胞总数(WBC)、中性粒细胞百分比、CRP、PCT 呈正相关,表明 nCD64 是 AECOPD 细菌感染的相关标志;与对照组比较,nCD64 指数指导治疗组患者的症状显著改善,抗生素使用时间和住院时间缩短,住院费用减少。毛卫未等[16]研究发现,与稳定型COPD 组比较,AECOPD 组CD11b 指数下降,nCD64 指数增高;nCD64 指数临界值>1.83,对AECOPD 诊断的敏感性为79.52,特异性为98.80%,CD11b 指数临界值<0.94,对 AECOPD 诊断的敏感性和特异性分别为62.65%和77.11%,说明nCD64 指数早期诊断AECOPD 优于CD11b。Xu 等[17]研究显示,AECOPD 死亡组患者入院时nCD64 指数平均为3.87±0.65,明显高于存活组的 2.59±0.85,认为nCD64 指数可预测AECOPD 患者死亡率。

2.4 中性粒细胞CD64 与肺结核 研究表明,分枝杆菌也可诱导nCD64 的表达。Nancy 等[18]观察到与健康志愿者相比,肺结核(PTB)患者中性粒细胞TLR2,TLR4 和CD64 的表达增加,说明在结核病病原体识别的初始阶段,中性粒细胞提供显著的免疫抵抗。Corrêa 等[19]研究表明,nCD64 指数有助于从潜伏性肺结核或“健康者”中区分出活动性肺结核,具有区分最佳灵敏度和特异度的临界点分别为1.445和1.965,治疗后nCD64 指数恢复到基线水平,表明nCD64 指数可作为诊断活动性TB 的一种生物标志物,亦可用于监测LTBI 患者疾病进展和指导治疗。

2.5 中性粒细胞CD64 与流感 流感病毒感染后继发细菌性肺炎与高死亡率相关,是流感死亡的主要原因。Fjaertoft 等[20]研究发现,与单纯流感及健康受试者相比,流感合并细菌感染患者nCD64 表达明显增高,可用于区分单纯流感还是流感并发细菌感染。

3 中性粒细胞CD64 与其他炎症性指标的关系

临床炎症指标有很多种,如肺部感染评分(CPIS)、肺炎严重程度指数(PSI)、CRP、ESR、PCT等。如PCT 常用作败血症的筛选工具,但敏感性和特异性不足。nCD64 的诊断价值也存有争议。El-Madbouly 等[21]研究发现,nCD64 对新生儿败血症(NSE)早期诊断的敏感性低于可溶性髓细胞促发受体-1(sTREM-1)和前体蛋白。一项荟萃分析表明,nCD64 诊断NSE 的敏感性和特异性较低,不能单独作为标志物。Burgos 等[22]报道 CAP 患者 nCD64 水平与预后有关,nCD64 表达对预测病情恶化和入住ICU 的敏感性分别为44.4%和33.3%,特异性分别为90.1%和 90.8%,将 nCD64 与肺炎严重指数(PSI)或CURB-65 评分联合,预测能力无显著提高。Habib等[23]对49 例临床怀疑VAP 患者的研究显示,nCD64诊断VAP 的作用很差。Farah 等[24]也发现nCD64 指数不能区分AECOPD 和稳定型COPD,有并发症的COPD 患者nCD64 指数更高,对诊断AECOPD 细菌感染效用不大。Titova 等[25]发现在AECOPD 住院患者中,nCD64 与CRP 诊断准确度相同,并且不能增加CRP 和WBC 计数的诊断准确度。Dai 等[26]认为仅检测nCD64 的敏感性和特异性较低,最好与其他血清生物标志物结合使用。目前尚无生物标志物单独可以预测特定的感染因子,还需要结合临床资料和其他传统感染实验指标(如CRP、PCT)提高诊断的准确性。Renaud 等[27]对453 例急诊后3 天内入住ICU 的CAP 患者进行分析,与延迟入住ICU 患者相比,死亡率下降和住院时间缩短,说明联合生物标志物检测和评分系统可以提高临床决策能力和分诊能力,使患者受到最合适的护理,有助于确定哪些患者将受益于抗生素治疗。Yang 等[28]报道NSE 患儿nCD64明显升高,联合PCT 检测可将敏感度提高至90.9%,阴性预测值提高至89.2%,AUC 为0.922。仲美凤等[11]研究表明,nCD64 联合sTREM-1 检测对CAP 细菌感染诊断的敏感性和特异性分别为93.15%和91.54%,高于单独 nCD64 检测。江永青等[29]发现,诊断小儿肺炎nCD64 联合CRP 的敏感度为92.15%,特异度为87.23%,高于单独nCD64 或CRP。说明联合检测较单一炎症指标具有更好的临床意义。nCD64 不能区分革兰阴性还是阳性细菌感染,不能鉴定特定的病原菌,诊断存在假阴性。传统实验指标,如CRP、WBC 计数不敏感、不特异,有必要综合分析临床资料和其他检查结果。研究人群的差异、数据收集的方式和时间、病原性质等因素均可以影响nCD64 浓度,从而导致不同研究之间诊断准确性的差异。nCD64 试验中各种临界值也可引起灵敏度和特异性的变化,因此需要研究确定在不同疾病状态下诊断最佳临界值,同时需要进一步评估nCD64 连续测量的效用。

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