血液学指标在儿童复杂性阑尾炎诊断中的应用进展

冯伟，赵旭峰，崔华雷

1天津医科大学研究生院，天津 300070；2天津市儿童医院

儿童急性阑尾炎(AA)是指腹部器官阑尾发生的急性炎症，占儿外科急性腹痛的20%～30%，发病高峰在10～19岁，终生发病风险为7%～9%[1]。依据术中所见及术后组织病理学检查，可将AA分为复杂性阑尾炎(CA)和单纯性阑尾炎(SA)[2,3]。临床上依据患儿的症状、查体及相关检验，诊断AA不难，但精确诊断AA的类型仍存在相当难度。自McBurney首次对AA实施阑尾切除术以来，手术阑尾切除便成为AA的经典和标准治疗手段。但目前越来越多的研究认为，应根据AA的类型选择不同的治疗方案，从而有利于维持肠道稳态及免疫系统发育[4～6]。虽然近年提出腹部影像学检查对CA有一定判断价值，但其存在主观性强、费用高、操作不便及射线危害等不足。血液学指标是入院时的常规检验指标，临床上具有更好的普适性和简便性。现就血液学指标在儿童CA诊断中的应用研究进展作一综述。

1 血常规参数

1.1 白细胞计数(LC) 白细胞是人体血液中能够吞噬异物并产生抗体的细胞，白细胞升高往往提示机体因细菌性感染而导致各身体器官和组织的急性或慢性的感染、炎症、组织损伤等情况，而且细菌性感染程度往往与LC升高成正相关。舒发等[7]对493例儿童AA进行研究发现，阑尾标本细菌检出阳性率为60.04%，且化脓(44.5%)及坏疽性(76.87%)阑尾炎的细菌检出率明显高于SA(4%)。所以，LC可通过判断AA患儿细菌感染情况及阑尾损伤程度而预测CA。目前，对于LC作为有效指标来判断儿童CA的相关研究颇多，但其最佳截断值及诊断价值参差不齐(灵敏度70%～80%，特异度60%～68%)[8]。目前多项研究显示，虽然LC对CA的综合诊断效能并非最佳，但白细胞增多是其独立危险因素。此外，Zani等[9]发现，虽然CA患儿整体(≤17岁)的LC明显高于SA，当分年龄阶段进行比较时，5岁以下CA患儿的LC与SA无统计学意义。所以，LC对儿童CA的判断价值是否应根据地区、年龄段等差异化衡量仍需不断研究。

1.2 中性粒细胞(NC) 中性粒细胞是宿主防御微生物的效应器阶段的主要参与者。正常情况下，中性粒细胞处于未激活状态，在外周血循环中进行随意没有方向性的缓慢移动；当机体发生炎症反应时，将激活中性粒细胞使其快速从中性粒细胞存储池中释放，同时促使骨髓中中性粒细胞的形成，外周循环中被激活的中性粒细胞将向炎症损伤部位进行趋向性移动[10]。中性粒细胞的激活可通过不同因素诱发，其中病原体所释放的病原体相关分子模式(PAMPs)和组织损伤所释放的损伤相关分子模式(DAMPs)是激活中性粒细胞的主要因素。在AA中，由于阑尾感染使细菌中类脂及抗生物肽通过模式识别受体诱发中性粒细胞的激活和趋化；然后组织炎症损伤使受损细胞释放线粒体DNA及线粒体碎片，这些线粒体相关DAMPs可直接诱发内源性免疫反应而激活中性粒细胞[11]。研究[12]发现，NC在诊断AA时的曲线下面积(AUC)为0.85，当NC>11.3×109/L时，其灵敏度和特异度分别为81.3%、79.0%，而对CA的诊断价值较低(AUC=0.65)，其灵敏度和特异度分别为81.3%、44.0%。国外对1 011例AA患儿研究发现，NC在CA和SA中的差异无统计学意义，其不能作为有效的预测指标[9]。所以，NC判断CA的价值需大样本、多中心及前瞻性研究进行验证。血清Delta中性粒细胞指数(DNI)指未成熟粒细胞在循环中的比例，已有研究[13]证实在感染性疾病(如脓毒血症)中会明显升高。研究[14]发现，虽然血清DNI在CA中明显高于SA患儿，但没有足够证据支持血清DNI有助于CA的诊断。

1.3 中性粒细胞与淋巴细胞比值(NLR) 1983年Bass等首次提出NLR可作为炎症标志物;研究表明，NLR与重症患者的全身炎症和应激反应有关，病情越重，中性粒细胞增多越明显且淋巴细胞减少越显著[15]。此外，NLR对心血管疾病、呼吸系统疾病及自身免疫性疾病等的病情判断、诊治指导具有重要价值，其可作为一种廉价、简便的新型炎性标记物[16,17]。在研究[18]对1 067例成人阑尾炎患者的回顾性研究中发现，当NLR>4.68时，对AA的灵敏度和特异度分别为65.3%和54.7%；在AA亚组分析中，NLR>5.74时，对CA的灵敏度和特异度分别为70.8%和48.5%。余强等[19]利用NLR判断儿童CA，当NLR取11.74时，预测CA的灵敏度和特异度分别为47.8%、84.7%，NLR>11.74与NLR<11.74 的患儿相比，其确诊为CA的相对危险度为 3.121。由上可知，虽然NLR对CA有一定判定价值，但不管对成人还是儿童，其特异度和敏感度都较低。

2 C反应蛋白(CRP)

CRP是炎症反应时肝细胞合成的非特异性急性期蛋白。当机体发生感染时，炎症因子(前列腺素E、IL-6及IL-1β等)诱导CRP表达，导致其在血液中的表达水平迅速上升，且机体炎性反应越激烈，其表达水平越高[20]。CRP可通过提升吞噬细胞的吞噬功能及激活补体进而在炎症反应时发挥调节作用，目前被广泛应用于临床炎症性疾病的诊断及评估。CRP的合成在急性炎症或组织损伤后的4～6小时内开始增加，不受常用的抗炎或免疫抑制剂的直接影响且在人体内变异相对较低[21]。因此，血清CRP水平的变化可作为预示感染和观察疗效的客观、可靠且敏感的指标。Monsalve等[22]发现，CA患儿CRP显著高于SA者，其诊断CA的AUC为0.81，当CRP>361.9 nmol/L时，灵敏度和特异度均为74%。Gorter等[4]认为，虽然术前CRP不足以在诊断AA，可CRP可更准确判断AA的炎症程度，较其他常见炎症指标(白细胞、中性粒细胞等)诊断CA的效能更高。但Zani等[9]发现，虽然CA患儿CRP明显高于SA者，但5岁以下CA患儿的CRP与SA无统计学意义。这可能由于小年龄AA患儿机体免疫应答、肝细胞合成能力尚未成熟，导致此年龄段患儿CA和SA的CRP量的生成差异性较小所致。在今后研究中，利用CRP对AA患儿分年龄段判断CA或将更有价值，CRP也是最有潜力成为诊断CA的最佳预测指标之一。

3 降钙素原(PCT)

1993年由Assicot等首先报道PCT血浆水平在败血症及细菌感染患者中显著增加。PCT是降钙素的前体，通常由甲状腺的C细胞和肺部的K细胞分泌，但在内毒素或炎性因子的刺激下，全身大多数实质组织也可迅速产生[23]。与CRP不同，在无菌炎症或病毒感染的患者血浆中PCT水平不会增加。此特征使其成为判断细菌感染性疾病及其严重程度的生物标志物，如肺炎、胰腺炎及AA等。但研究[24]发现，PCT诊断CA患儿的AUC为0.360，当PCT取0.53 ng/L时，其灵敏度及特异度分别为58.6%、46.7%，诊断准确性为53%。此研究结果提示PCT对CA的诊断价值不高，这可能抽样误差及样本量不足有关。一项meta分析显示，在504例AA和368例健康对照中，PCT诊断AA患儿的AUC为0.955，灵敏度及特异度分别为62%、86%，诊断优势比为21.4；在187例CA和185例SA中，PCT在诊断CA的AUC为0.956，综合敏感性和特异性分别为89%、90%，诊断优势比为76.73[25]。说明PCT不管是对AA还是CA患儿，均有较高的诊断价值。

4 血凝指标

4.1 D-二聚体 D-二聚体由两个共价结合的纤维蛋白D结构域组成，是纤溶酶裂解纤维蛋白时产生的小分子片段。生理情况下，凝血及抗凝系统处于动态平衡，机体纤溶反应主要生成少量D-二聚体并经肝肾代谢而及时清除，不会在血液内造成蓄积；而在血栓形成或溶解相关疾病下血液D -二聚体常会升高。目前认为，D-二聚体血浆水平在血栓事件或炎症反应(纤维蛋白形成和纤溶活动是常见的)的情况下可非特异性升高，如创伤、感染、缺血、弥漫性血管内凝血障碍、动脉或静脉血栓栓塞等[26]。所以，阑尾腔梗阻、随后的缺血以及阑尾炎症反应可能会增加血液中D-二聚体浓度，其可作为判断AA及坏疽性阑尾炎的参考指标。Bu等[27]对327例儿童AA研究发现，血液中D-二聚体及CRP浓度与阑尾炎严重程度正相关，CRP(AUC=0.841)判断CA时灵敏度最高(80.7%)，阴性预测值最高(60.0%)；而D-二聚体(AUC=0.793)特异度最高(90.0%)，阳性预测值最高(PPV)(94.9%)，CRP与D-二聚体联合判断CA的敏感度和特异度分别为87.5%、94.6%。说明D-二聚体对儿童CA有较高特异度，临床上可采用此指标对其进行初步判断。

4.2 纤维蛋白原(FB) 研究表明，纤维蛋白(原)和控制其沉积及清除的蛋白酶(凝血酶和纤溶酶)在驱动急性和修复性炎症通路中起重要作用，纤维蛋白(原)沉积是炎症损伤的普遍特征。FB介导的炎症事件可决定组织损伤的严重程度，并参与修复损伤组织以恢复正常的器官功能。FB在急性炎症反应时引起组织损伤的过程可分为两个阶段:①以FB的凝血酶裂解为主，并伴有急性炎症反应，以控制组织损伤，阻止血液流失并预防微生物感染；②主要是纤维蛋白和其他基质蛋白的纤溶酶溶解，并与修复性炎症细胞结合，从而修复受损组织[28]。虽然凝血酶具有许多下游蛋白靶点可影响炎症过程，但FB是所有凝血系统蛋白中对炎症反应贡献最大的下游靶点。炎症刺激下会导致肝脏表达FB显著增加，从而激活炎症细胞趋化及提高抗炎效能[29]。Zhao等[30]对455例AA患者研究发现，阑尾穿孔患者的FB水平显著高于非穿孔组，对穿孔阑尾炎的AUC为0.840，当FB> 400 mg/dL时，其灵敏度和特异度分别为83%、70%，阳性预测值和阴性预测值分别为73%、80%。但此研究纳入研究对象包括成人和儿童，有一定的人群偏倚。研究[12]对5～15岁AA患儿的研究发现，虽然FB对AA的诊断效能较差(AUC=0.63)，但对CA的诊断准确性较高(AUC=0.86)，当FB>520 mg/mL时，其灵敏度和特异度分别为84.4%、72.0%。所以，临床上除了应用FB判断患儿血凝情况，还对CA有较高的判断价值。

5 基质金属蛋白酶(MMPs)和基质金属蛋白酶组织抑制剂(TIMPs)

MMPs是一类与组织稳态、宿主防御和组织修复等相关的蛋白水解酶。目前，在人体中已发现23种MMPs(MMP1-23)。研究表明，MMPs调节炎症的以下方面：①可调节物理屏障的完整性和白细胞从脉管系统向组织的迁移，使炎症细胞的募集和流入炎症部位；②还调节炎症介质的可用性和活性；③在组织中产生趋化因子梯度，将炎症细胞引入损伤或炎症部位，并可调节炎症细胞的存活[31]。在生理状态下，MMPs的表达和活性受到严格的控制而处于平衡状态；而在病理状态下，MMPs常为过度表达及活化。已有众多研究表明，MMPs在具有局部组织破坏的炎性疾病发病机制中发挥重要作用(如类风湿关节炎、骨关节炎和慢性皮肤溃疡等)，其可作为判断其严重程度的指标。机体中TIMPs为MMPs的特异性抑制剂，目前发现TIMP家族有4个成员，分别是TIMP-1、TIMP-2、TIMP-3及TIMP-4，主要以非共价键与MMPs形成MMP-TIMP复合体从而抑制其活性。当体内MMPs升高时，TIMPs也将反应性增高。研究[8]发现，MMPs中以MMP-8在判断CA患儿的AUC最大(0.68)，TIMPs中以TIMP2最大(0.61)，MMP-9、TIMP-4、MMP-12、MMP-10及MMP-13的AUC依次降低(接近0.60)。该研究取LC并结合MMP-8、9、12、TIMP2和TIMP 4形成决策树，其诊断CA的AUC为0.860，灵敏度和特异度分别为96%、66%。所以，MMPs和TIMPs具有作为判断生物标志物的潜力以估计CA的概率，其中以MMP-8、MMP-9、MMP-12、TIMP-2和TIMP-4最为可靠。此外，利用MMPs和TIMPs结合LC可有效提高CA的综合诊断价值。

6 血清钠

低钠血症(血清钠水平低于135 mEq/L)是临床医学中最常见的电解质紊乱，其直接病因多为抗利尿激素(ADH)分泌不当。研究发现，低钠血症在炎症疾病(如肺炎、脑膜炎及急性呼吸窘迫综合征等)的发生、发展中起着重要作用，其可作为反映炎症疾病程度的间接指标[32]。当机体发生炎症反应时促炎因子(IL-1β及IL-6)大量产生，其可能通过影响ADH的分泌从而导致低钠血症。Landgraf等[33]通过动物实验发现，IL-1β可刺激小鼠下丘脑的视上核和室旁核释放ADH，从而导致血钠降低。研究表明，IL-6基因缺陷小鼠的室旁核中ADH、催产素和促肾上腺皮质激素释放激素的表达明显降低，并且IL-6受体的表达与以上三种激素在视上核和室旁核中共定位[32]。Ghorbel等[34]发现，炎症期间血浆IL-6水平明显升高，IL-6可能会穿过血脑屏障刺激IL-6受体表达或直接刺激中枢神经元，从而使抗ADH水平增高。此外，Palin等[35]报道对大鼠注射脂多糖(LPS)可升高其ADH水平并增加分泌ADH的神经元活性。低钠血症患者血清钠水平与NC、CRP和NT-BNP的百分比呈负相关，并且在炎性疾病中血清IL-6和IL-1β水平升高导致血钠降低[36]。由于低钠血症与儿童炎症程度显著相关，其可作为儿科炎症疾病的诊断标志物。研究[37]发现，CA患儿的血清钠水平低于SA，并且低钠血症是CA的独立预测因子(OR=3.1，95%CI为2.0～4.9)，其OR值高于LC升高(WBC>12×103/mL)。这说明低钠血症是一种可预测儿童CA的新指标，并且低钠血症比LC更有助于诊断CA。

7 D-乳酸

胃肠道的定植菌群(如大肠杆菌、乳酸菌和类杆菌等)可产生D-乳酸，通常肠道仅吸收少量D-乳酸(血液浓度<1 mg/dL)。在阑尾炎发病过程中，阑尾的局部缺血首先引起粘膜损伤，然后引起细菌增殖，代谢产物D-乳酸进入循环使血清水平升高。由于机体没有代谢D-乳酸所需的酶系统，因此它在疾病过程中不经过肝脏处理而进入外周循环。当阑尾炎出现严重细菌感染或肠穿孔时，腹腔内细菌增殖导致大量D-乳酸通过发炎的腹膜或直接进入血液循环。Murray等发现,血液D-乳酸水平在绞窄性肠梗阻期间明显高于单纯肠梗阻，而其原因就是肠黏膜损伤后细菌过度生长所产生的过量D-乳酸的吸收。有研究发现，阑尾炎患者血D-乳酸水平在各种类型阑尾炎中明显高于健康人。Mehmet等[38]对3～15岁AA患儿研究发现，穿孔性阑尾炎血液D-乳酸水平明显高于非穿孔者，当D-乳酸>2.5 mg/dL时，诊断穿孔性阑尾炎的敏感性为96%，特异性为87%，阳性预测值为87%，阴性预测值为96%和诊断价值为91%。说明D-乳酸对穿孔性阑尾炎有较好的诊断价值，可为临床诊疗提供重要参考。

8 铁调素

铁调素(也称肝表达的抗微生物蛋白1)是由25个氨基酸组成的多肽，主要在肝脏中合成，于2000年由Park等首次描述。铁调素在体内是肠道铁吸收和巨噬细胞铁释放的主要调节剂，其关键功能就是降低细胞外铁水平，从而减少入侵微生物的铁利用量。研究[40]发现，在患有脓毒症和炎症性肠病等炎性疾病的儿童中，血清中的铁调素明显升高。因此，铁调素可被归类为急性期蛋白和先天免疫系统的组成部分。Kaiser等发现，儿童CA中铁调素水平明显高于单纯组，其诊断CA的AUC为0.802，较CRP的诊断效能更高。但此研究仅纳入39例患儿，样本量不足，且铁调素健康儿童中的正常参考值尚未知，所以其判定价值需在今后研究中进一步验证。

9 Toll样受体-4

机体的先天免疫系统(IIS)识别外界微生物的本质是识别其在代谢过程中产生的PAMPs。模式识别受体在先天免疫过程中能够识别PAMPs并诱导促炎因子(例如TNF-α和IL-1β)的表达，从而激活机体的抗微生物防御机制。而Toll样受体(TLRs)是体内关键的模式识别受体，IIS通过TLRs识别各种微生物的PAMPs来控制炎症和免疫反应。TLR-4是人类首次报道的TLR，其在多种免疫细胞中表达(如单核细胞、巨噬细胞和树突状细胞等)，由病毒、细菌及真菌等产生的许多PAMPs都能被TLR识别。LPS是革兰阴性菌外膜中不可或缺的结构成分，作为最强大的微生物炎症指标，也是TLR-4主要的激动剂。LPS与TLR 4的相互作用可诱导促炎因子的合成，通过相关致炎机制最终导致炎性级联放大效应。所以，血液TLR-4水平反应机体的感染情况，尤其是腹腔感染(以革兰阴性菌感染为主)。研究发现，腹腔感染的脓毒症患者外周血单个核细胞TLR-4表达较健康人明显升高。游志恒等[24]研究发现，TLR-4对儿童CA的AUC为0.929，当其截断值取16.185 ng/mL时，敏感度及特异度分别为93.4%和88.1%，诊断准确性为81.5%。这说明TLR-4对儿童CA具有较好的的诊断价值，但此研究样本量较少，需要大样本研究进一步验证。

综上所述，血液学指标在临床上较影像学检查具有更好的普适性、简便性和客观性。但各指标对CA患儿的判断价值不同，且不同研究或同一研究不同年龄段对同一指标的评价存在一定差异，所以仍需大样本、多中心数据和分年龄段研究来综合评估其灵敏度和特异度，证实其临床应用价值。