朱澄村,程 帆,寧金卓

(武漢大學(xué)人民醫(yī)院泌尿外科,武漢 430060)

膿毒血癥是世界范圍內(nèi)導(dǎo)致住院患者死亡的重要原因之一。人們對(duì)膿毒血癥的流行病學(xué)特點(diǎn)、發(fā)病機(jī)制、病理生理等尚未完全認(rèn)識(shí)。直到最近膿毒血癥被確定為宿主對(duì)感染的免疫反應(yīng)失調(diào)引起的危及生命的器官功能障礙，新修訂的定義旨在強(qiáng)調(diào)器官功能障礙的作用[1]。盡管做了很多努力，但診斷膿毒血癥的金標(biāo)準(zhǔn)仍難以確定。目前診斷主要依賴于非特異性生化標(biāo)準(zhǔn)和病原體檢測(cè)，這會(huì)導(dǎo)致診斷不確定，治療延遲以及抗生素使用不合理，不能準(zhǔn)確識(shí)別可能受益于免疫調(diào)節(jié)療法的患者[2]。通常，膿毒血癥的改善結(jié)果取決于及時(shí)使用抗生素、液體復(fù)蘇和感染源控制。感染的診斷通常是基于陽(yáng)性培養(yǎng)物或炎性生物標(biāo)志物。但微生物培養(yǎng)結(jié)果需要數(shù)天才能獲得，而膿毒血癥的死亡率會(huì)隨著每小時(shí)有效治療的延遲而增加。因此，臨床上亟需一類標(biāo)志物來(lái)幫助篩選、診斷、決策治療方案以及評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)、監(jiān)測(cè)治療反應(yīng)。宿主反應(yīng)涉及數(shù)百種介質(zhì)和單分子，其中許多已被提議作為膿毒血癥的生物標(biāo)志物。理想的生物標(biāo)志物需滿足膿毒血癥研究和管理的需求和期望。至今已有200多種生物標(biāo)志物被提出作為膿毒血癥早期輔助診斷的指標(biāo)，但只有少數(shù)可能在臨床實(shí)踐中有用[3]。所以尋找更好的早期生物標(biāo)志物以及時(shí)預(yù)測(cè)病情，提高臨床醫(yī)師的預(yù)見(jiàn)性和處理能力，對(duì)尿源性膿毒血癥的臨床和診治有重要指導(dǎo)意義。目前，有不少研究在探尋，希望找出最佳的生物預(yù)警標(biāo)志物?，F(xiàn)就當(dāng)下比較有效的幾種生物標(biāo)志物的預(yù)警效能進(jìn)行闡述。

1 內(nèi)毒素

革蘭陰性菌的細(xì)胞壁上存在一種由脂多糖和蛋白質(zhì)組成的復(fù)合物，即內(nèi)毒素，許多感染性疾病的發(fā)生都與內(nèi)毒素關(guān)系密切。細(xì)菌死亡或裂解后易釋放出內(nèi)毒素，機(jī)體中內(nèi)毒素的含量直接影響病情的嚴(yán)重程度。有研究顯示，內(nèi)毒素在膿毒血癥的發(fā)病過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，是膿毒血癥的主要觸發(fā)劑，臨床約50%的膿毒血癥性休克是由內(nèi)毒素引起的，可直接或間接導(dǎo)致多種嚴(yán)重并發(fā)癥[4-5]。臨床研究發(fā)現(xiàn)，革蘭陰性菌能夠引起75%以上的泌尿系感染，如果感染未得到有效控制，可以進(jìn)一步發(fā)展為尿源性膿毒血癥。因此，內(nèi)毒素對(duì)于膿毒血癥的診斷具有較高價(jià)值[6]。有研究發(fā)現(xiàn)，膿毒血癥組內(nèi)毒素的含量明顯高于對(duì)照組，其有效節(jié)點(diǎn)含量與試劑盒提供的參考值基本相同，快速檢測(cè)患者體內(nèi)內(nèi)毒素的含量對(duì)于膿毒血癥的診斷和預(yù)后判斷有重要價(jià)值[7]。綜上，內(nèi)毒素有助于指導(dǎo)尿源性膿毒血癥的早期診治。

2 降鈣素原

降鈣素原( procalcitonin，PCT) 是由116個(gè)氨基酸組成的無(wú)激素活性的降鈣素前體肽物質(zhì)，主要由甲狀腺濾泡旁C細(xì)胞產(chǎn)生。PCT的水平在正常人群中是非常穩(wěn)定的，其水平常低于100 ng/L。一般情況下，PCT可通過(guò)直接或間接的方式產(chǎn)生，包括受內(nèi)毒素或脂多糖刺激直接產(chǎn)生，也可因多種信號(hào)分子反饋刺激組織間接產(chǎn)生。研究發(fā)現(xiàn)，患者發(fā)生膿毒血癥時(shí)機(jī)體內(nèi)PCT的水平變化是比較有規(guī)律的，2～4 h開(kāi)始緩慢增加，6～8 h迅速升高，12～48 h達(dá)到高峰，此后持續(xù)數(shù)日[8-9]。PCT的動(dòng)力學(xué)不受腎功能不全或腎臟替代療法的影響[10]。當(dāng)細(xì)菌感染時(shí)，外周血中PCT的水平顯著升高，其他類型感染或非感染時(shí)變化甚微。如果PCT動(dòng)態(tài)增高，表明合并有細(xì)菌感染，反之要考慮非細(xì)菌感染因素。PCT升高的程度與細(xì)菌感染的程度呈正相關(guān)[10]。PCT還可以指導(dǎo)抗生素的治療周期。當(dāng)PCT的水平降低并保持在較低的水平時(shí)，抗生素可以較早停止使用；從峰值開(kāi)始，當(dāng)PCT的水平降至<500 ng/L時(shí)或從峰值下降80%時(shí)，則可以安全地停止使用用于非局部感染的抗生素，表明細(xì)菌感染已經(jīng)穩(wěn)定并有效控制[11]。多中心隨機(jī)研究發(fā)現(xiàn)，PCT的水平變化可以反映抗菌治療效果，監(jiān)測(cè)PCT的水平可以縮短抗生素的治療周期，減少不良反應(yīng)，且不影響患者的治療效果[12]。PCT不但可用于細(xì)菌感染的早期診斷，還能對(duì)病情進(jìn)展及治療效果進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估，是目前臨床用于評(píng)估膿毒血癥病情使用頻率最高的指標(biāo)之一。

PCT在膿毒血癥中的作用也存在一定的局限性。有研究認(rèn)為，PCT的水平與膿毒血癥的嚴(yán)重程度或死亡率無(wú)關(guān)，其特異性僅略微優(yōu)于C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein，CRP)，并且血清PCT鑒別診斷全身炎癥反應(yīng)綜合征、膿毒血癥以及敗血癥的價(jià)值仍有待進(jìn)一步研究[13]。

3 可溶性CD14亞型

CD14是一種脂多糖-結(jié)合蛋白復(fù)合體受體，其通過(guò)激活多種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路而活化炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)，引起全身炎癥。膿毒血癥是一種復(fù)雜的綜合征，初始階段是炎癥期，此時(shí)必須建立適當(dāng)?shù)牟∫蛑委熀妥銐虻闹С种委?；第二階段是可能發(fā)生多器官衰竭的時(shí)期?？扇苄訡D14亞型(soluble CD14subtype，sCD14-ST)在這兩個(gè)階段均具有獨(dú)特特征。sCD14-ST的水平變化常發(fā)生在IL-6和PCT水平升高以及膿毒血癥發(fā)生之前，與其他標(biāo)志物相比，在靈敏度和特異度方面具有優(yōu)勢(shì)[14]。研究發(fā)現(xiàn)，膿毒血癥組sCD14-ST的水平與嚴(yán)重膿毒血癥組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，而PCT的水平比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[14]。Masson等[15]研究發(fā)現(xiàn)，sCD14-ST是一種強(qiáng)有力的循環(huán)生物標(biāo)志物，可用于早期判斷膿毒血癥的嚴(yán)重程度及患者預(yù)后。在膿毒血癥患者中，幸存者sCD14-ST的水平與死亡者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，sCD14-ST是死亡風(fēng)險(xiǎn)的早期標(biāo)志物，與臨床危險(xiǎn)因素?zé)o關(guān)，且具有較PCT更好的預(yù)測(cè)效能[15]。雖然sCD14-ST在全身炎癥反應(yīng)綜合征、膿毒血癥及敗血癥中有重要價(jià)值，但其應(yīng)用于臨床還需要更進(jìn)一步的研究[16]。未來(lái)應(yīng)著重研究sCD14-ST的水平與急性生理學(xué)和慢性健康狀況Ⅲ評(píng)分及死亡率的相關(guān)性。

4 CRP

CRP在人體非特異性免疫系統(tǒng)中扮演著重要角色，通過(guò)與細(xì)胞膜上的多種物質(zhì)結(jié)合，從而誘發(fā)機(jī)體經(jīng)典補(bǔ)體途徑，調(diào)節(jié)單核/巨噬系統(tǒng)效能，提高白細(xì)胞的吞噬功能。CRP由白細(xì)胞介素誘導(dǎo)，在肝臟合成，可在6～8 h內(nèi)升高。當(dāng)病原體入侵時(shí)，CRP在36～50 h后達(dá)到峰值，當(dāng)病情趨向好轉(zhuǎn)，機(jī)體組織及器官逐漸恢復(fù)，CRP會(huì)下降到正常值[17]。在膿毒血癥早期，CRP在判斷膿毒血癥嚴(yán)重程度及評(píng)估預(yù)后方面有著較高的價(jià)值，可作為膿毒血癥危險(xiǎn)程度的判斷指標(biāo)[18]。CRP檢測(cè)機(jī)體炎癥反應(yīng)的靈敏度較高，但其并不是感染性疾病的特異性指標(biāo)，非感染性炎癥時(shí)(如組織損傷、手術(shù)創(chuàng)傷、心肌梗死)CRP也會(huì)升高。因此，CRP并不能作為膿毒血癥的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，且其時(shí)效性也較差[19-20]。雖然目前CRP診斷膿毒血癥的價(jià)值已基本被PCT所取代，但其聯(lián)合PCT等生物標(biāo)志物可早期預(yù)警膿毒血癥。

5 血清淀粉樣蛋白P成分

血清淀粉樣蛋白P成分(serum amyloid P component，SAP) 屬于pentraxin超家族糖蛋白成員，是由10個(gè)分子量為23 000～25 000的亞單位通過(guò)非共價(jià)鍵結(jié)合而成的α1糖蛋白，其作為先天免疫系統(tǒng)的組成部分，以鈣依賴性方式與染色質(zhì)、凋亡和壞死的細(xì)胞以及微生物結(jié)合，是一種正常血清蛋白。SAP主要是在肝臟合成，在人體血液中的含量為40 mg/L。嬰幼兒時(shí)期SAP含量很低，隨著年齡的增長(zhǎng)而逐漸升高，成年后達(dá)正常的最高值，一般情況下女性的含量較男性低[21]。Kelly等[22]研究發(fā)現(xiàn)，膿毒血癥患者中，死亡患者與存活患者的SAP曲線變化分離明顯。這是SAP用于預(yù)測(cè)膿毒血癥相關(guān)死亡的首次報(bào)道。SAP具有較好的預(yù)測(cè)膿毒血癥及敗血癥患者死亡率的能力，其還可以與膿毒血癥死亡風(fēng)險(xiǎn)臨床分級(jí)和其他生物標(biāo)志物結(jié)合。未來(lái)應(yīng)進(jìn)一步驗(yàn)證SAP診斷膿毒血癥的價(jià)值及預(yù)后效能，評(píng)估SAP的實(shí)際變化值與理論預(yù)測(cè)變化相結(jié)合的臨床表現(xiàn)。

6 可溶性尿激酶型纖溶酶原激活物受體

尿激酶型纖溶酶原激活物受體(urokinase-type plasminogen activator system，uPAR)常表達(dá)于成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞等多種細(xì)胞的表面，在炎癥刺激下，經(jīng)多種活化酶的作用，從細(xì)胞表面脫落形成可溶性尿激酶型纖溶酶原激活物受體(soluble urokinase-type plasminogen activator receptor，suPAR)。suPAR廣泛存在于人類的血液、唾液及尿液中，suPAR與uPAR結(jié)合可能參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的黏附和遷移[23]。suPAR的水平在膿毒血癥患者中變化明顯，其含量的高低可間接反映膿毒血癥的嚴(yán)重程度[23]。研究發(fā)現(xiàn)，在存活的膿毒血癥患者中，suPAR的水平持續(xù)下降，而在死亡的患者中其長(zhǎng)期維持在一個(gè)較高的水平，這說(shuō)明高水平的suPAR提示膿毒血癥患者病情嚴(yán)重，若suPAR持續(xù)不降，表明治療效果欠佳，患者預(yù)后差；反之則預(yù)后好[24]。因而可通過(guò)檢測(cè)suPAR的動(dòng)態(tài)變化預(yù)測(cè)患者的病情轉(zhuǎn)歸，評(píng)估患者預(yù)后。

一項(xiàng)多中心研究發(fā)現(xiàn)，suPAR的水平與膿毒血癥的嚴(yán)重程度相關(guān)，且suPAR是30 d病死率唯一的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[25]。有學(xué)者認(rèn)為，對(duì)住院患者病死率的預(yù)測(cè)上，suPAR優(yōu)于PCT和CRP；但在評(píng)估患者預(yù)后方面，準(zhǔn)確度弱于急性生理學(xué)和慢性健康狀況評(píng)分和序貫器官衰竭評(píng)分；在判斷治療效果方面，suPAR的變化對(duì)早期膿毒血癥患者有一定的參考意義，但該結(jié)果需要更多臨床研究去佐證[26]。也有學(xué)者認(rèn)為suPAR不能有效指導(dǎo)膿毒血癥患者用藥[27]。雖然suPAR不能像序貫器官衰竭評(píng)分和急性生理學(xué)和慢性健康狀況評(píng)分Ⅱ兩大經(jīng)典評(píng)分系統(tǒng)一樣廣泛用于評(píng)估疾病的嚴(yán)重程度，但是其能夠?yàn)榕R床醫(yī)師對(duì)膿毒血癥治療效果的預(yù)判性提供重要的現(xiàn)實(shí)依據(jù)，提高醫(yī)師對(duì)疾病的預(yù)見(jiàn)性。suPAR有助于泌尿外科醫(yī)師早期識(shí)別高危尿源性膿毒血癥患者，以早期有效治療，提高患者的生存率。

7 可溶性髓系細(xì)胞觸發(fā)受體1

髓系細(xì)胞觸發(fā)受體1(triggering receptor expressed on myeloid cells-1，TREM-1)是一種促炎癥因子，主要在中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞等多種髓系細(xì)胞表達(dá)，當(dāng)患者發(fā)生膿毒性休克時(shí)，其作為一種關(guān)鍵媒介，誘發(fā)瀑布式炎癥反應(yīng)?？扇苄运柘导?xì)胞觸發(fā)受體1(soluble triggering receptor expressed on myeloid cells-1，sTREM-1) 是TREM-1的可溶性亞型，一旦機(jī)體發(fā)生感染，其會(huì)從髓系細(xì)胞釋放，進(jìn)入體液或血液中。TREM-1的含量在細(xì)菌或真菌感染時(shí)增加。當(dāng)Toll樣受體2或4與配體結(jié)合時(shí)，sTREM-1上調(diào)，引發(fā)細(xì)胞內(nèi)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致白細(xì)胞介素1、白細(xì)胞介素8、腫瘤壞死因子α表達(dá)，中性粒細(xì)胞脫粒和氧化爆發(fā)式的增加使得TREM-1的敏感度上調(diào)，其與配體的結(jié)合增強(qiáng)了對(duì)病原體的炎癥反應(yīng)[28]。sTREM-1通過(guò)金屬蛋白酶的介導(dǎo)釋放到血清中。sTREM-1與TREM-1配體結(jié)合，減弱TREM-1介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)[29]。脂多糖可以刺激中性粒細(xì)胞分泌金屬蛋白酶。研究發(fā)現(xiàn)，sTREM-1在鑒別診斷全身炎癥反應(yīng)綜合征與敗血癥方面具有適度的診斷性能，總靈敏度為79%，特異度為80%[30]。此外，膿毒血癥時(shí)血漿中sTREM-1的表達(dá)水平與感染的嚴(yán)重程度密切相關(guān)[31]。在感染的情況下，sTREM-1在肺泡、腹膜液、腦脊液及尿液中的水平升高，其可作為細(xì)菌感染的可靠指標(biāo)[31]。但除感染外，在其他病癥如炎癥性腸病、動(dòng)脈粥樣硬化、癌癥等中sTREM-1的水平也升高[32]。所以，sTREM-1作為膿毒血癥理想標(biāo)志物還有待商榷。

8 結(jié) 語(yǔ)

理想的膿毒血癥生物標(biāo)志物不僅可以區(qū)分感染的類型(如細(xì)菌感染、非細(xì)菌感染)，還能夠準(zhǔn)確及時(shí)評(píng)估疾病的嚴(yán)重程度，預(yù)測(cè)患者的預(yù)后。上述所闡述的內(nèi)毒素、PCT、sCD14-ST、CRP等生物標(biāo)志物是目前研究并用于診斷和預(yù)測(cè)尿源性膿毒血癥的最佳生物標(biāo)志物。雖然有些已經(jīng)在臨床普及，有些正處在試驗(yàn)階段，但這并不影響其在尿源性膿毒血癥中發(fā)揮作用。雖然各指標(biāo)均存一定的缺陷與爭(zhēng)議，但在臨床工作中可以利用已經(jīng)明確的功能，取長(zhǎng)補(bǔ)短，綜合分析掌握尿源性膿毒血癥患者的病情。探尋一個(gè)通用而又精準(zhǔn)的生物標(biāo)志物，為膿毒血癥患者的治療提供指導(dǎo)，達(dá)到最佳的預(yù)警效果是學(xué)者們需要努力的方向。