中性粒细胞CD64指数在儿童细菌感染中的诊断价值
[摘要] 中性粒细胞CD64指数作为新的诊断细菌感染的生物标志物,具有较高的灵敏度和特异度,要优于白细胞计数、C反应蛋白、降钙素原等传统指标。中性粒细胞CD64指数还能用于血液肿瘤、手术、烧伤患者继发感染的诊断,能鉴别自身免疫性疾病活动期和继发感染。中性粒细胞CD64指数的上升水平与脓毒血症的严重程度相关。
[关键词] CD64;生物标志物;儿童;细菌感染
[中图分类号] R725.1 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701(2018)16-0165-04
[Abstract] As a new biomarker of diagnosis for bacterial infection, neutrophil CD64 index has high sensitivity and specificity, which is better than traditional indexes including leucocyte count, C reactive protein and calcitonin. Neutrophil CD64 index can also be used for the diagnosis of secondary infection of patients with hematologic malignancies, surgery or burn, and it can identify the active phase and secondary infection of autoimmune diseases. The increase in the neutrophils CD64 index is correlated with the severity of sepsis
[Key words] CD64;Biomarker;Children;Bacterial infection
细菌感染性疾病是儿科常见病,目前仍是导致儿童死亡的主要原因之一。儿童细菌感染早期症状常不典型,往往缺乏特异性,诊断细菌感染的金标准是细菌培养,但培养阳性率低,耗时长,不能满足临床的需求。白细胞计数、C反应蛋白(C reactive protein,CRP)、降钙素原(Procalcitonin,PCT)等检测也被临床广泛应用,但其敏感性和特异性仍不高[1]。CD64是能识别免疫球蛋白、对IgG单体具有高亲和力的IgG Fc片段受体1(FcγRI),研究表明,当机体患细菌感染时,中性粒细胞表面CD64表达迅速上升[2],作为感染的新兴生物标志物,其诊断价值被国内外越来越多的实验和文献予以证实。中性粒细胞CD64指数作为儿童细菌感染良好的早期诊断指标,具有广泛的临床应用价值。
1 中性粒细胞CD64的作用
CD64即FcγRI,是免疫球蛋白IgG Fc片段受体,屬免疫球蛋白超家族成员,是具有高亲和力的相对分子量为72000的跨膜糖蛋白,由位于人类1号染色体长臂上的3个基因编码,由胞外部分、跨膜片段和胞浆尾3个基本结构构成。CD64能识别免疫球蛋白的Fc段,作为连接体液免疫和细胞免疫桥梁,其在免疫复合物的清除、抗原递呈、细菌吞噬等方面具有重要的作用。正常情况下,CD64主要表达于巨噬细胞、单核细胞及树突状细胞表面,中性粒细胞表面几乎不表达。当机体受到细菌感染时,内毒素导致大量细胞因子释放(白介素-8、白介素-12、肿瘤坏死因子-α、γ干扰素和粒细胞集落刺激因子等),可刺激中性粒细胞的CD64大量表达,4~6 h即可升高[3]。目前临床上CD64的检测方法主要包括中性粒细胞CD64平均荧光强度(MFI)、中性粒细胞CD64阳性细胞百分比和中性粒细胞CD64指数(中性粒细胞CD64与淋巴细胞CD64平均荧光强度之比),其中中性粒细胞CD64指数(Neutrophil CD64 index,iCD64n)最能准确反映CD64的上调情况[4],被大多数文献所采纳。
2 中性粒细胞CD64指数检测具有较高的灵敏度和特异度
中性粒细胞CD64检测在儿童细菌感染中已经被广泛应用,具有较高的灵敏度和特异度。苏晓霁等[5]分析168例儿童细菌感染病例,研究显示CD64指数诊断截点为3.37时,诊断细菌感染的敏感性为93.2%,特异性为82.9%。Ravi S等[6]则报道CD64指数在诊断脓毒血症时敏感度可达79%,特异度高达91%,与国内外的多篇报道相一致[7,8]。降钙素原(PCT)是无激素活性的降钙素前肽物质,在内毒素和细胞因子等诱导下也可快速升高,是目前细菌感染时应用较多的检测指标,廖长风等[9]对180例腹泻患儿外周血CD64指数和PCT进行测定,发现中性粒细胞CD64指数和PCT水平呈正相关(r=0.865,P<0.05),肯定了中性粒细胞CD64指数的诊断价值。同时,更多的研究还表明,与白细胞计数、CRP、PCT、白介素6(interleukin-6,IL-6)等传统炎症指标相比较,中性粒细胞CD64指数具有更高的灵敏度和特异度[10-13],要优于这些传统炎症指标。
3 中性粒细胞CD64指数在儿童细菌感染中的应用
中性粒细胞CD64具有较高的灵敏度和特异度,其在细菌感染中的应用越来越广泛。新生儿败血症时临床表现常不典型,感染诊断较为困难,新生儿尤其是早产儿的体液免疫往往是低下的,所以中性粒细胞在感染中显得尤为重要,张蓉等[14]报道当临床怀疑有败血症发生时,抽血检测CD64,如果CD64>2964分子数/细胞,应考虑存在新生儿败血症,特别是当CD64>4505分子数/细胞时,应高度怀疑新生儿败血症,且CD64的升高在疾病早期就可检测到,这与Justin E等[15]的报道一致。细菌性肺炎是儿童较为常见的感染性疾病,儿童的支气管及肺部组织尚处于发育薄弱阶段,患儿咳嗽反射较差,痰液易堵塞,故病情较成人更严重,病情变化更快,若不及时处理,容易延误患儿病情,杨进如等[16]研究发现,儿童急性肺部细菌感染时,IL-6等细胞因子大量激活,能促使中性粒细胞活化,使CD64在中性粒细胞的表面大量表达,肺炎组患儿的CD64水平较对照组有明显升高,能较好的反应肺部的炎症情况,其水平的变化随细菌性肺炎的缓解而减低。中性粒细胞CD64指数除了用于脓毒血症等重症感染之外,近年还被应用于肝硬化自发性细菌性腹膜炎[17]、儿童化脓性脑膜炎[18]、慢性阻塞性肺疾病急性加重期细菌感染[19]等领域,在几乎所有细菌感染性疾病的诊断中都起到了重要作用。
4 中性粒细胞CD64指数在血液肿瘤、手术及烧伤患者继发感染中的应用
血液肿瘤患者无论是否合并感染,其白细胞计数通常不正常,这些患者往往经过化疗、糖皮质激素、造血干细胞移植等治疗,免疫功能受到抑制,白细胞计数及分类无法区分血液肿瘤患者是否合并感染。CRP作为急性期时相反应蛋白,其升高除了细菌感染外,在组织坏死(心肌梗死、外伤、烧伤、手术)、恶性肿瘤、结缔组织疾病、移植排斥、风湿性疾病活动期时也会明显升高,其诊断细菌感染的特异性较差。PCT对细菌感染的敏感性和特异性相对较高,但大手术或严重创伤时也会升高,同时受输血、免疫抑制、移植物抗宿主病等因素影响,PCT水平与细菌感染的一致性并不理想[20]。CD64不受肝脏功能的影响,其干扰因素较PCT少,孔曼等[21]选取白血病合并细菌感染患者50例、白血病非细菌感染患者和体检正常者38例,用流式细胞术检测外周血中性粒细胞CD64的表达,发现白血病合并细菌感染组的CD64表达显著高于白血病非细菌感染组和正常对照组,差异有统计学意义,而白血病非细菌感染组与正常对照组没有显著差异,与万岁桂等[22]在血液病合并细菌感染中的研究相一致。Povsic MK等[23]分析200例结直肠癌手术患者的围手术期情况,发现术后的15 d内,中性粒细胞CD64指数是诊断细菌感染最好的预测指标,而且经多变量分析,感染是影响这些肿瘤术后病人长期存活率的一个独立危险因素,因此尽早识别及诊断细菌感染,给予及时治疗是改善预后的关键。同样,在烧伤患者是否合并细菌感染的诊断中,中性粒细胞CD64指数也具有良好的诊断价值[13,24]。
5 中性粒细胞CD64指数在风湿性疾病继发感染中的应用
风湿性疾病患儿存在免疫功能紊乱,加之长期使用糖皮质激素和免疫抑制剂治疗,免疫功能低下,易并发严重感染,是这类患儿死亡的主要原因。风湿性疾病活动期出现的临床症状不具有特异性,与细菌感染非常相似,但二者的治疗方法却大相径庭,因此对于风湿性疾病患儿继发感染和病情活动及早做出鉴别诊断具有重要意义。血沉(erythrocyte sedimentation rate,ESR)、CRP等指标在风湿性疾病活动期也会升高,难以用于鉴别细菌感染和疾病活动。尤海燕等[25]研究87例系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)患者,发现SLE患者合并感染组CD64指数显著高于非感染组,而活动期患者与稳定期患者差异无统计学意义,表明CD64指数显著升高是由细菌感染引起,而与SLE病情活动无关,与李海剑[26]等的研究结果相一致。而在其他风湿性疾病中,如类风湿性关节炎[27]、克罗恩病[28]等,中性粒细胞CD64指数也能很好区分继发感染和疾病活动,为合理治疗提供保障。但需要指出的是,川崎病不包括在内,有文献报道[29],川崎病患儿急性期的CD64水平显著升高,使用静脉注射用免疫球蛋白(intravenous immunoglobulin,IVIG)后,CD64水平会有显著的下降,提示CD64可能参与了川崎病的炎症反应,可能与川崎病独特的免疫发病机制相关。
6 中性粒细胞CD64指数用于评估感染严重程度及预后
中性粒细胞CD64的表达不仅能用于细菌感染的诊断,还能用于评估感染严重程度及预后。机体免疫功能的异常与脓毒症的发生发展过程密切相关,其中异常的中性粒细胞活化是其关键因素。脓毒症时,CD64诱导活化中性粒细胞,活化的中性粒细胞反过来加速使CD64聚集和粘附到血管内皮上,最终导致组织外渗增加及微循环障碍等损伤。王庭刚等[30]收集2012年~2015年560例创伤患者作为观察对象,按临床表现分为创伤手术后脓毒血症(210例)和创伤手术普通组(350例),根据病情严重程度(按APACHE Ⅱ评分),将脓毒血症组分为低危组(64例)、中危组(75例)和高危组(71例),通过流式细胞仪检测患者的中性粒细胞CD64表达,发现脓毒血症患者CD64指数水平较普通组患者明显升高,且通过相关性分析,CD64指数与APACHE Ⅱ评分具有显著相关性,提示创伤后脓毒血症病情越危重,其外周血CD64指数水平越高,相应的预后越差,死亡风险越高。根据临床结局,将创伤手术后脓毒血症组又分为存活组和死亡组,分析两组患者CD64指数水平的差异,结果显示死亡组CD64指数水平显著高于存活组,同时CD64指数水平与患者死亡率呈正相关,提示CD64指数水平可有效反映患者的临床预后。常海霞等[31]分析56例脓毒症患儿,严重脓毒症组(16例)外周血中性粒细胞CD64表达水平显著高于一般脓毒血症组(40例),表明外周血中性粒细胞CD64表达水平有助于判断脓毒症的病情严重程度,这与国内外文献报道相一致[32-33]。同时,CD64作为敏感的细菌感染的指标,还可作为疗效的观测指标,当抗菌药物有效,细菌被抑制,疾病好转时,CD64指数可迅速下降。而细菌耐药,疾病进展时,CD64指數不下降或进一步上升,需及时更换药物。动态监测CD64指数水平,有助于评估患儿病情,为抗感染治疗的疗程决策、抗生素停药等提供可靠的依据。
综上,中性粒细胞CD64指数作为新兴的炎症指标,在细菌感染诊断中具有重要的作用,有较高的灵敏度和特异度。中性粒细胞CD64指数还能用于识别血液肿瘤、术后、创伤、自身免疫性疾病患儿是否合并细菌感染,要优于传统的白细胞计数、中性粒细胞百分比、CRP、PCT等炎症指标。而且中性粒细胞CD64指数的上升水平与脓毒血症的严重程度相关,其水平升的越高,相应的预后越差,可用于评估浓度脓毒血症的病情严重程度。然而,作为一项新的指标,其临床价值还需更多更大样本的临床试验来验证,而且任何一种单一的指标都不是完美的,需要临床医生根据各项检测指标水平,综合患儿临床表现做出综合评估,从而做出正确的诊断和诊疗方案。我们相信,随着中性粒细胞CD64指数的临床价值被不断证实,随着流式细胞仪的普及和自动分析软件的应用,CD64指数有望成为新的重要的诊断细菌感染的炎症指标,为儿童细菌感染性疾病的早期识别、及时诊断做出重要贡献。
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(收稿日期:2017-11-25)
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