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天然免疫細(xì)胞表達(dá)Toll樣受體(TLR)或核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域NOD樣受體(NLR)識(shí)別入侵各種病原微生物，釋放腫瘤壞死因子α(TNF-α)、IL-1β和IL-6等促炎因子；這些促炎因子促進(jìn)急性期蛋白釋放(如CRP、PCT等)。CRP主要由肝臟合成，感染4～6 h后即明顯釋放，36～48 h達(dá)到頂峰，其血液中的半衰期大約為19 h；與革蘭陽(yáng)性(G＋)細(xì)菌的磷壁酸結(jié)合，與革蘭陰性(G－)細(xì)菌的脂多糖結(jié)合。CRP顯著升高可作為細(xì)菌性膿毒癥早期的炎癥標(biāo)志物，CRP測(cè)定對(duì)于療效判斷具有較好的預(yù)測(cè)價(jià)值，但特異性不高，病毒、真菌等感染也可以升高或輕度升高。 PCT是過去10年間研究最多的與感染相關(guān)的炎癥標(biāo)志物。細(xì)菌感染時(shí)在內(nèi)毒素、促炎因子(IL-1β，TNF-α和IL-6)刺激下，PCT水平升高；而在病毒感染時(shí)，干擾素γ的增加會(huì)抑制PCT的合成和釋放。健康人體內(nèi)PCT水平極低(<0.1 μg/L)，僅限于甲狀腺神經(jīng)內(nèi)分泌C細(xì)胞分泌；而在感染時(shí)，PCT幾乎可以從所有組織細(xì)胞中釋放，感染3～6 h內(nèi)PCT水平開始增加，12～24 h達(dá)到峰值，PCT的半衰期為24 h。感染消除后，PCT水平每天降低50%。PCT與CRP相比，PCT水平不受中性粒細(xì)胞缺乏或者免疫抑制劑干擾。因此，PCT是預(yù)測(cè)膿毒癥更可靠的指標(biāo)。G－細(xì)菌感染的膿毒癥患者PCT濃度(5.0 μg/L)明顯高于G＋細(xì)菌感染(2.0 μg/L)和(或)真菌感染患者(2.1 μg/L)。支原體肺炎中PCT較低，而CRP在兩者中均升高。CRP/PCT比值升高與支原體肺炎密切相關(guān)[OR 15.04(5.23～43.26)]，ROC面積達(dá)到0.91，可以用來區(qū)分肺炎支原體還是肺炎鏈球菌。在住院社區(qū)獲得性肺炎(CAP)中，CRP/PCT比值增加常常提示肺炎支原體感染。 呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎(VAP)是重癥監(jiān)護(hù)室常見并發(fā)癥，早期識(shí)別并預(yù)警VAP對(duì)于縮短患兒住院時(shí)間，降低病死率具有意義。TNF-α和CRP等常規(guī)炎癥指標(biāo)無法鑒別VAP病原；但最近有研究發(fā)現(xiàn)：銅綠假單胞菌作為多重耐藥G－致病菌是VAP主要致病菌之一，可以通過IKK/NF-κB信號(hào)通路促進(jìn)TNF-α升高，肺部表達(dá)TNF-α、IL-1β、IL-6和巨噬細(xì)胞炎性蛋白2(macrophage inflammatory protein-2，MIP-2)，提示TNF-α、IL-1β、IL-6可作為警惕綠膿桿菌誘發(fā)VAP發(fā)生的炎癥標(biāo)志物；也有研究發(fā)現(xiàn)患者TNF-α、IL-1β和IL-10基因的單核苷酸多態(tài)性(SNP)與患者感染易感性和預(yù)后有關(guān)；與特定病原的致病敏感性關(guān)聯(lián)尚無報(bào)道。 新型炎癥標(biāo)志物的應(yīng)用 01 新型炎性反應(yīng)蛋白 除CRP和PCT之外，機(jī)體產(chǎn)生其他急性期蛋白(APP)對(duì)致病微生物的病原學(xué)診斷也具有輔助診斷意義。這些APP主要包括Pentraxins(PTX)、五羥色胺和血清淀粉樣蛋白(SAA、SAP)等。細(xì)菌感染和病毒感染均會(huì)引起PTX、CRP和SAP表達(dá)增加，APP水平可反映抗病毒治療和疫苗的療效，且APP能降低多種病毒的感染能力。炎性因子刺激下，各類免疫細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和上皮細(xì)胞均分泌PTX3，在嚴(yán)重膿毒癥或膿毒性休克發(fā)生后6～8 h可見PTX3水平顯著升高(>100 μg/L)，而健康者體內(nèi)PTX3水平幾乎檢測(cè)不到(<2 μg/L)；金黃色葡萄球菌、有氧假單胞菌、肺炎克雷伯菌、大腸桿菌、曲霉和甲型流感病毒均會(huì)引起PTX3水平增加，但I(xiàn)L-6和干擾素刺激條件下，不會(huì)分泌PTX3；PTX3可能具有鑒別細(xì)菌和病毒感染的潛在能力。Presepsin(PSP)是新近發(fā)現(xiàn)的早期識(shí)別細(xì)菌感染的APP。整體上，APP對(duì)感染病原學(xué)鑒別診斷的臨床意義值得開發(fā)。 02 血液特異RNA 高通量組學(xué)技術(shù)能夠通過血液分析獲取多種生物標(biāo)志物的變化，用于感染病原的鑒別診斷。Suarez等檢測(cè)成人患者血液樣本，發(fā)現(xiàn)干擾素相關(guān)基因(IFI44、IFIT3、IFI27、RSAD2、OAS2、OASL、IFIT2和PARP9)能鑒別細(xì)菌和病毒性感染，該組基因過表達(dá)量呈現(xiàn)出單純病毒感染>細(xì)菌混合感染>單純細(xì)菌感染的特點(diǎn)；鑒別病毒感染敏感性達(dá)95%，特異性92%，比傳統(tǒng)指標(biāo)PCT鑒別診斷細(xì)菌和病毒感染具有優(yōu)效性。外周血RNA生物標(biāo)志物變化早于臨床癥狀出現(xiàn)，耗時(shí)僅1.5 h左右，具有快速便捷性。針對(duì)兒童細(xì)菌與病毒感染的鑒別，Mahajan等報(bào)道對(duì)60日齡以下發(fā)熱嬰兒細(xì)菌感染的機(jī)體血樣中RNA生物特征，10個(gè)基因(BATF、MSRA、ALOX5AP、PADI4、RAB27A、FCAR、MGAM、HNRNPA3P1、MMP9、HSH2D)鑒別細(xì)菌和非細(xì)菌感染的敏感性和特異性均高于90%。有報(bào)道采用微分析法發(fā)現(xiàn)兒童感染患者血液中FAM89A和IFI44L轉(zhuǎn)錄RNA鑒別細(xì)菌敏感性為100%，特異性96.4%。一旦明確機(jī)體血樣RNA生物特征表達(dá)譜的臨床意義，其檢測(cè)可通過分子生物學(xué)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確分析，是未來感染病原學(xué)輔助診斷的重要手段。 細(xì)菌或病毒感染時(shí)，血液microRNA水平發(fā)生相應(yīng)變化。DNA病毒如皰疹病毒和多瘤病毒，可以編碼獨(dú)特的病毒miRNAs，釋放入血，成為特異性病毒特異性診斷標(biāo)記物；對(duì)于RNA病毒或逆轉(zhuǎn)錄病毒，細(xì)胞內(nèi)部表達(dá)的miRNA的分析可能為識(shí)別病毒或?qū)膊‰A段進(jìn)行分類帶來新的方法；外周血單核細(xì)胞(PBMC)、血漿或外泌體均可作為miRNA的檢測(cè)樣本，是一種無創(chuàng)、微量、快速、敏感的感染病原診斷手段。然而，不同個(gè)體中特異性miRNA需要進(jìn)一步探索。 03 代謝小分子與病原學(xué)診斷 花生四烯酸代謝產(chǎn)生的脂氧素類(Lipoxins)、ε-3脂肪酸衍生的消退素(Resolvins)、胞壁質(zhì)(Maresins)、前列腺素(Prostaglandins)被統(tǒng)稱為脂質(zhì)介質(zhì)(lipid mediator)，通過與同源受體(G蛋白耦聯(lián)受體超家族成員)結(jié)合而發(fā)揮其生物學(xué)效應(yīng)，在維持免疫炎性反應(yīng)穩(wěn)態(tài)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。Resolvins家族分子是一類具有抗炎效能的脂質(zhì)介質(zhì)。Resolvin D2(RvD2)由內(nèi)源性ε-3必需脂肪酸產(chǎn)生，通過調(diào)節(jié)一氧化氮合成、降低白細(xì)胞黏附受體表達(dá)來影響白細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞相互作用，減少過量炎癥因子產(chǎn)生。臨床研究提示血清RvE1水平與CRP成正相關(guān)，隨炎癥緩解，其水平降低；且RvD1是機(jī)體阻斷早期炎性反應(yīng)，避免進(jìn)展為慢性炎癥的關(guān)鍵分子。脂質(zhì)介質(zhì)作為內(nèi)源性抗炎/促分解脂質(zhì)介質(zhì)可加速炎癥的消退，與炎性反應(yīng)平行并存，是一類重要的炎癥標(biāo)志物。 甲型流感病毒(IAV)引起呼吸道感染，動(dòng)物模型中肺、脾、血漿和支氣管肺泡灌洗液中發(fā)現(xiàn)，12-羥基二十碳三烯酸(12-HETE)、15-HETE、17-羥基二十二碳六烯酸(17-HDHA)與IAV感染密切相關(guān)，是IAV感染鑒定的潛在炎癥標(biāo)記物。I型干擾素(IFN)抵抗病毒感染，與IL-1家族細(xì)胞因子的產(chǎn)生和炎癥小體活性之間存在負(fù)反饋調(diào)節(jié)；巨噬細(xì)胞內(nèi)IFN誘導(dǎo)的膽固醇25-羥化酶(cholesterol 25-hydroxylase，Ch25h)促進(jìn)氧化膽固醇25-羥基膽固醇(oxysterol 25-hydroxycholesterol，25-HC)合成，進(jìn)而抑制IL-1轉(zhuǎn)錄及IL-1活化炎性小體。病毒或細(xì)菌感染引發(fā)的代謝組學(xué)圖譜的變化，與病毒、細(xì)菌感染的病原學(xué)診斷的指導(dǎo)意義，臨床樣本中該類炎癥標(biāo)記物的檢測(cè)均有待開發(fā)。 04 免疫細(xì)胞標(biāo)記物 有研究發(fā)現(xiàn)中性粒細(xì)胞表達(dá)CD64是診斷細(xì)菌感染非常有意義的生物標(biāo)志物。最近一項(xiàng)兒科重癥前瞻性雙盲觀察結(jié)果顯示：PICU入院時(shí)中性粒細(xì)胞(nCD64)與PCT和CRP呈正相關(guān)，nCD64區(qū)分細(xì)菌和病毒感染的ROC曲線下面積為0.83，可能是病原學(xué)診斷的新型標(biāo)志物。前期研究發(fā)現(xiàn)，血清可溶性CD163水平和單核細(xì)胞表面表達(dá)CD163可鑒別膿毒癥相關(guān)噬血細(xì)胞綜合征的發(fā)生。EB病毒是感染繼發(fā)噬血細(xì)胞綜合征的主要致病微生物，血清可溶性CD163可能在噬血細(xì)胞綜合征感染病原診斷中提供輔助診斷依據(jù)。 來源：中國(guó)小兒急救醫(yī)學(xué), 2020,27(03) : 171-174. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1673-4912.2020.03.003 |
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