红细胞分布宽度在医院获得性肺炎实验室诊断中的价值评估

吴 凯 刘 芬 张 利 王书侠

红细胞分布宽度(red blood cell distribution width，RDW)是血细胞检测的常规参数，是反映外周血红细胞体积异质性的一种指标，RDW越高，表明红细胞的离散程度越大。过去RDW一直用于贫血的诊断或鉴别诊断，近来有研究表明，其与自身免疫病、心血管病、消化系统疾病、感染性疾病等均密切相关[1～4]。医院获得性肺炎(hospital-acquired pneumonia, HAP)即医院内肺炎，是住院患者最常见的并发症，常见的病原体主要为细菌、真菌等。由于HAP起病隐匿，个体的差异又导致临床表现各异，若诊疗不及时，严重的可引起脓毒症或多脏器衰竭，病死率高。

HAP的实验室诊断主要是下呼吸道分泌物的培养，这也是鉴定HAP病原体的“金标准”，但由于呼吸道是开放性通道，病原体复杂多样，再加上标本采样的质量问题，致使培养的病原体是定植还是感染、致病菌是革兰阳性菌还是阴性菌很难判断。最近有研究发现，实验室常规项目RDW有可能成为急性阑尾炎或胃食管反流病诊断的生物学标志物[5, 6]。有研究者报道RDW可有效区分新型冠状病毒肺炎(corona virus disease 2019，COVID-19)与普通社区获得性肺炎或甲乙型流感病毒感染[7, 8]。RDW还可作为迟发型革兰阴性菌脓毒症的预测因子，并且RDW升高与其病死率紧密相关，与C反应蛋白(CRP)联合可以预判反复血培养阴性的感染性心内膜炎[4, 9]。同时，RDW还可能成为脓毒症病情进展或COVID-19从普通型进展为重症型的预后评估[10, 11]。作为实验室常规检测的衍生项目，RDW具有简便、价廉等优点，那么RDW对HAP的实验室诊断及感染菌群的评估是否有一定的价值呢？目前，RDW在病情的预后报道较多，但在HAP的实验室诊断及感染菌群中的价值还鲜有报道。本研究初步探讨HAP实验室诊断与RDW的相关性，评估RDW在HAP实验诊断及感染菌群中的价值。

对象与方法

1.研究对象：回顾性分析2019年1～6月成年住院患者痰细菌培养及同一患者血常规的检验结果。HAP的诊断标准参照2018版《医院获得性肺炎诊断和治疗指南》。排除血液系统疾病、脓毒症、明显的自身免疫病和肿瘤等患者。

2. 研究方法：(1)数据收集：统计分析患者的痰培养结果及其血常规参数RDW，分为痰培养阳性组(阳性组)73例和痰培养阴性组(阴性组)48例，同时随机抽取同期健康体检者20例作为对照组。所有患者痰培养送检时间和血常规送检时间间隔不超过3天。若同一患者间隔不同的时间痰培养结果相同，所对应的RDW结果不纳入统计标准。RDW(%)参考值：10.6～15.0；RDW(%)>15.0视作异常升高。所有的检验质控均在控。(2)仪器与试剂：全自动五分类血液分析仪购自深圳迈瑞公司，型号BC-6800，试剂为公司配套试剂；Vitek2 Compact全自动细菌鉴定及药敏分析仪为法国梅里埃公司生产，原装药敏卡由该公司提供；全自动微生物质谱检测系统为郑州安图公司，型号MS1000，鉴定靶板和质谱预处理试剂由该公司生产。血常规质控品为美国BIO-RAD公司生产，微生物质控品由江苏省临检中心提供。

结 果

1. 患者一般特征及RDW异常率：随机抽检痰培养121例，其中痰培养阳性组73例，患者年龄72.48±10.56岁，RDW升高43例(58.90%)；痰培养阴性组48例，患者年龄68.03±15.90岁，RDW升高40例(16.66%)；另抽检同时期健康体检者20例，年龄66.80±12.92岁，RDW升高0例(0%)。3组的性别、年龄及红系参数如平均红细胞体积(MCV)、平均血红蛋白含量(MCH)及平均血红蛋白浓度(MCHC)比较差异无统计学意义，血红蛋白(HB)、白细胞计数(WBC)和CRP的阳性组和阴性组间比较差异无统计学意义，但两组和对照组间比较差异有统计学意义；3组RDW值异常率比较差异有统计学意义，痰培养阳性组的RDW异常率显著上升(表1)。

表1 各组的临床特征及RDW异常率

2.各痰培养组RDW水平：住院患者痰培养阳性组RDW(%)水平[15.40(14.20，16.60)]显著上升，与痰培养阴性组RDW(%)[13.15(12.57,14.20)]和健康对照组[12.85(12.27,13.30)]比较，差异有统计学意义(P<0.01)，而痰培养阴性组和健康对照组之间比较，差异无统计学意义(P>0.05，图1)。

图1 痰培养组和对照组的RDW水平与对照组和阴性组比较，*P<0.01

3.痰培养阳性组的菌群分布：121例痰培养中，73例培养出病原菌，主要集中在老年住院患者，病原菌以革兰阴性杆菌(G-b)为主，占50例，其次为革兰阳性球菌(G+c)和真菌(fungus)，分别为12例和11例。G-b主要为肠杆菌和非发酵菌，肠杆菌以肺炎克雷伯菌和大肠杆菌为主，非发酵菌以鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌为主；G+c主要为金黄色葡萄球菌；真菌主要为曲霉菌和隐球菌(表2)。

表2 痰培养阳性组的菌群分布(n=73)

4.各菌群的RDW水平：73例痰培养阳性组菌群以革兰阴性杆菌为主，其次为革兰阳性球菌和真菌。对这3组菌群的RDW(%)水平分析发现，与真菌组RDW(%)[14.90(14.05,16.17)]和阳性球菌组RDW(%)[14.80(14.17,15.30)]比较，阴性杆菌组的RDW(%)水平[15.90(14.35,17.40)]明显上升，差异有统计学意义(P<0.05)，真菌组和阳性球菌组比较差异无统计学意义(P>0.05，图2)。

图2 痰培养阳性组各菌群的RDW水平与阳性球菌组和真菌组比较，*P<0.05

5.RDW对HAP及其感染菌群的预测价值：通过ROC曲线分析，RDW鉴别HAP(痰培养阳性)与疑似HAP(痰培养阴性)及正常对照组的AUC分别为0.81和0.90；鉴别HAP G-b感染相对于G+c和真菌的AUC分别为0.75和0.72，差异均有统计学意义(P均<0.01，图3，表3)。ROC曲线及其参数见图3。

表3 RDW预测HAP及其感染菌群的效能分析

图3 RDW预测HAP及其感染菌群的ROC曲线A.住院患者HAP及疑似HAP；B.HAP组及正常对照组；C.HAP G-b及G+c感染组；D.HAP G-b及真菌感染组

讨 论

RDW是血液分析仪快速、自动计算出的红细胞指数，RDW降低无临床意义。临床检验工作中常会发现RDW升高，通常会认为RDW增高是贫血或造血系统发生了障碍，但结合其他参数会发现，虽然RDW增高了，但红系其他指标并没有明显改变，患者也没有贫血的临床表现。那么，RDW是不是还有其他的临床意义呢？RDW升高与感染是否还有关联呢？

众所周知，HAP是住院患者最常见的感染性并发症，HAP的实验室诊断主要是痰细菌培养。本研究发现，痰培养阳性组和阴性组患者及健康对照组的年龄比较差异无统计学意义，基本可排除年龄导致的RDW差异。本研究住院患者HAP组的RDW异常率为58.90%，高于Pan等[7]报道的RDW(%)在社区获得性肺炎的异常率(29.4%)。且HAP的RDW水平[15.40(14.20，14.60)]也较疑似HAP者明显上升，说明HAP患者的RDW水平呈高表达，虽然HAP患者RDW水平与Pan等[7]报道的RDW在COVID-19中的水平[15.55(13.70，16.70)]相当，但高于其在社区获得性肺炎的水平[13.00(12.20，13.20)][6]。进一步研究发现，HAP 革兰阴性菌感染者的RDW水平明显高于阳性菌和真菌感染者，表明RDW在G-b感染人群的表达水平更高。ROC曲线发现，RDW不仅能较好地鉴别HAP与疑似HAP，还能鉴别HAP者G-b感染与其他菌群感染，因此推测RDW能够作为HAP感染标志的有效补充。在排除贫血的情况下，RDW水平越高，感染的可能性越大，革兰阴性菌感染，RDW升高越明显。

有研究表明，炎性因子、氧化应激或营养状况与RDW升高密切相关[12]。疾病或营养不良时，机体呈急、慢性炎性状态，炎性因子如IL-6、TNF-α、IL-1等形成炎症瀑布级联，不仅直接抑制骨髓造血和RBC的分化、破坏RBC对铁的吸收和利用，还能阻碍肾脏促红细胞生成素(EPO)的产生，导致红细胞成熟障碍而使RDW升高。炎症发生时巨噬细胞产生的氧化应激如iNOS会破坏RBC生成的原料——核酸和脂质，引起RBC膜受损和大小不均，导致RDW升高[12～14]。住院患者因各种原因多有营养不良和内环境紊乱而继发HAP，致炎因子上调，导致RDW升高。本研究还发现HAP的革兰阴性菌感染占大多数(68.49%)。革兰阴性菌细胞壁的主要成分脂多糖(LPS)即内毒素，在机体免疫应答和抗生素的作用下，菌体裂解释放内毒素引起致热源反应和“炎症风暴”，这可能是革兰阴性菌感染的HAP患者RDW水平高于其他菌群的原因[15]。

RDW由RBC的寿命决定，与血红蛋白、白细胞数量和年龄等无关，而RBC的半衰期约120天，因此RDW反映的是炎症的长期强度[14,16]。而传统炎性标志物如CRP、降钙素原、肝素结合蛋白等反映的是短期状况，尤其CRP在抗生素作用下会迅速降低，CRP和WBC还属于非特异性炎性标志物，并且这些指标价格昂贵、检测困难，而RDW具有操作简便、价格低廉、可常规开展等优点。

综上所述，RDW不仅可作为怀疑HAP感染和非感染的初步评估，还可作为HAP感染菌群尤其革兰阴性菌感染的初判，以辅助抗生素的治疗。怀疑HAP患者同时观察RDW的水平，必要时动态监测RDW的变化，可以使HAP的实验室诊断得到不少启示。RDW将是一项很有前景的生物学标志物。