王全榮 趙紅亮
1 長治醫(yī)學院,山西省晉城市 048026; 2 晉城市人民醫(yī)院
感染性疾病是由細菌、真菌、病毒、寄生蟲等病原體感染導致的疾病,臨床表現(xiàn)多樣,病情復雜,對感染性疾病的早期診斷、合理治療是決定患者預后的關鍵[1]。近年來,血清炎癥標志物在感染性疾病診療過程中的價值已得到廣大醫(yī)務工作者的重視,在感染性疾病的早期診斷、分層、治療監(jiān)測及預后評價方面發(fā)揮重要作用。目前臨床最常用的血清炎癥標志物有WBC、C反應蛋白(CRP)和降鈣素原(PCT)等,但都存在自身的局限性。未成熟粒細胞(Immature granulocyte,IG)以往需要在顯微鏡下人工進行分析計數(shù),準確度低,重復性差,臨床應用不方便,現(xiàn)在由于全自動血液分析儀的技術進步,可以通過常規(guī)全血細胞計數(shù)快速測定。研究表明,未成熟粒細胞水平的差異與多種感染性疾病密切相關,包括膿毒癥、急性胰腺炎、急性闌尾炎和術后感染等,未成熟粒細胞有望成為感染性疾病診斷與治療過程中的理想標志物。目前IG的檢測已在部分醫(yī)院開展,但臨床醫(yī)師對IG在臨床上應用的價值尚缺乏統(tǒng)一的認識。本文對未成熟粒細胞在感染性疾病早期診斷、嚴重程度評估及預后預測方面的研究進展進行綜述。
中性粒細胞來源于骨髓中的造血干細胞,是血液中數(shù)目最多的白細胞,占外周血白細胞的50%~70%,壽命較短,在血流中可存活2~3d。中性粒細胞具有趨化、吞噬、殺菌等多種生物學功能,參與急性炎癥反應過程,其作用可為抗體與補體的介入而加強,殺滅細菌主要通過酶解、氧依賴性和氧非依賴性機制等。中性粒細胞屬于終末細胞,從骨髓進入外周血循環(huán)12h內(nèi)未被募集至感染部位即發(fā)生凋亡,被肝臟或脾臟所吞噬,其分化成熟共分為6個階段,依次為原粒細胞、早幼粒細胞、中幼粒細胞、晚幼粒細胞、桿狀核粒細胞和分葉核粒細胞。其中的早幼粒細胞、中幼粒細胞及晚幼粒細胞階段合稱為未成熟粒細胞。在正常成人外周血中,粒細胞通常以絕大部分的分葉核粒細胞和少數(shù)的桿狀核細胞存在,不會出現(xiàn)未成熟粒細胞。研究表明[2],在感染性疾病、急性失血、腫瘤和血液病等疾病時,會出現(xiàn)粒細胞功能缺陷或障礙,骨髓造血功能增強、髓血屏障遭破壞或出現(xiàn)髓外造血,引發(fā)IG快速生成并早期釋放,在外周血中即可出現(xiàn)未成熟粒細胞。
感染性疾病是造成全球患者發(fā)病及死亡的主要原因之一,快速、準確的診斷是有效治療、病情監(jiān)測的重要前提。近年來部分有關感染性疾病的研究顯示,IG%對多種感染性疾病的診斷有良好的敏感性和特異性,甚至優(yōu)于常用的WBC、CRP等指標。Ayres LS等[3]將IG%與血培養(yǎng)結(jié)果和膿毒癥臨床診斷進行比較,結(jié)果顯示以IG%臨界值為2.0%可以排除膿毒癥的臨床診斷,特異度為90.9%,敏感度為38.5%。在ROC曲線分析中,基于血培養(yǎng)結(jié)果的IG%臨界值為0.3%,IG%與血培養(yǎng)結(jié)果相關的敏感度為75.7%,特異度為45.5%,而基于臨床診斷的臨界值為0.4%,敏感度為69.8%,特異度為29.5%。盡管血培養(yǎng)是診斷菌血癥和敗血癥的金標準,但檢測時間很長,只有1/3表現(xiàn)出膿毒癥臨床特征的患者出現(xiàn)血培養(yǎng)陽性,而IG%<2.0%有助于在血培養(yǎng)結(jié)果出來前排除膿毒癥,是早期診斷的生物標志物。Porizka M等[4]對124例心臟擇期手術后發(fā)生非感染性全身炎癥反應綜合征(SIRS)和膿毒癥的患者臨床資料進行回顧性分析發(fā)現(xiàn),IG%對患者心臟擇期手術后出現(xiàn)膿毒癥的預測能力與PCT相當,優(yōu)于WBC和體溫。Ig%最佳臨界值為1.45%,敏感度為70.5%,特異度為60%,IG%和PCT聯(lián)合檢測對膿毒癥的預測效果最好,ROC曲線下面積為0.8,敏感度為63.6%,特異度為88.8%。而吳瑞麗[5]在一項關于脊柱術后感染的研究顯示,術后1d感染組的IG、IG%、PCT水平顯著高于未感染組,IG、IG%、PCT曲線下面積(AUC)分別為0.847、0.934、0.947,而且IG%、IG與PCT均呈顯著相關,相關系數(shù)分別為0.724和0.472,但是IG的預測能力顯著低于PCT和IG%,這表明IG、IG%、PCT可以早期識別脊柱術后繼發(fā)感染,IG%的早期預測能力與PCT相當,優(yōu)于IG,具有較高的敏感度與特異度。對比IG、IG% 、PCT、CRP對老年穿孔性闌尾炎診斷價值的一項研究[6]顯示, IG、IG%、CRP、PCT 均是預測老年闌尾炎穿孔的獨立危險因素,IG%的診斷價值與PCT相當,優(yōu)于CRP,曲線下面積(AUC)為 0.945,敏感度為0.80,特異度為0.80。 聯(lián)合檢測IG+CRP+PCT 的AUC值高達0.992,敏感度和特異度分別為0.96和0.92,均較單一指標高,能更好地早期預測闌尾穿孔。綜上,檢測IG及IG%有助于感染性疾病的早期診斷,且IG%的診斷價值優(yōu)于IG,但是目前對于IG及IG%診斷感染性疾病的參考界值并沒有定論。
國內(nèi)外有較多研究提示未成熟粒細胞與感染性疾病的嚴重程度相關。譚超超等[7]一項納入1 963名急性胰腺炎患者的研究中,根據(jù)入院1 周內(nèi)患者SIRS持續(xù)時間,將患者分為持續(xù)性SIRS組、暫時性SIRS組及非SIRS組,檢測WBC、CRP、PCT、IG%水平及進行急性生理學與慢性健康狀況評分Ⅱ(APACHEⅡ)、CT嚴重指數(shù)(CTSI)評分,結(jié)果顯示IG%可以較好地預測急性胰腺炎患者持續(xù)性SIRS的發(fā)生,其預測價值顯著高于APACHE Ⅱ、CTSI、PCT、CRP、WBC,IG%最佳臨界值為0.65%,敏感度為84.0%,特異度為66.3%。國外也有研究提示類似的結(jié)論,Yilmaz等[8]報道,急性壞死性胰腺炎患者WBC、中性粒細胞淋巴細胞比值(NLR)、CRP和IG%平均水平明顯高于急性水腫性胰腺炎患者,WBC、NLR、CRP、IG%均是預測急性壞死性胰腺炎的重要指標,而且IG%對急性壞死性胰腺炎的預測能力明顯高于其他三種方法,IG%的AUC值為0.982,敏感度為100%,特異度為95%,陽性預測值為78.9%,陰性預測值為100%,而且對于急性胰腺炎患者IG%>0.8是胰腺壞死的重要早期指標。這表明,在急性壞死性胰腺炎的早期診斷中,IG%是一種比WBC、CRP等傳統(tǒng)炎癥標志物更有效、更可靠的標志物,IG%升高可以早期預測急性胰腺炎患者的病情嚴重程度。在一項針對急診室發(fā)熱感染兒童的研究[9]中,根據(jù)有無嚴重細菌感染將患兒分為兩組,分析入院時第一次常規(guī)血樣的IG%、WBC和CRP水平。結(jié)果顯示,患有嚴重細菌感染的兒童平均IG%為1.2%,未患嚴重細菌感染的兒童平均IG%為0.3%,二者間有統(tǒng)計學差異。IG%預測嚴重細菌感染的臨界值為0.45%,敏感度為66%,特異度為84%,陽性預測值為90%。在預測模型中加入IG%后,WBC對檢測嚴重細菌感染的敏感度從74%提高到85%。當CRP、WBC和IG%聯(lián)合使用時,預測嚴重細菌感染的敏感度提高到93%,特異度提高到86%。這提示在傳統(tǒng)使用的感染標志物如WBC和CRP的基礎上增加IG%可能更有助于鑒別患有嚴重細菌感染的患者。雖然有研究認為IG%與急性胰腺炎、兒童嚴重細菌感染的嚴重程度具有相關性,定期監(jiān)測IG%有助于評估患者病情,但目前尚沒有關于IG%與其他感染性疾病病情嚴重程度方面的研究,且對于IG%能否進一步作為感染性疾病嚴重程度分級的指標目前報道較少,尚需進行更多、更深入的研究。
未成熟粒細胞不僅可以應用于感染性疾病的早期診斷,研究顯示,IG%還有助于感染性疾病的預后判斷。郭峻氚等[10]研究示,以28d病死率為參考,對于死亡組和存活組的膿毒癥患者,IG%及IG均與SOFA評分呈正相關(相關系數(shù)分別為0.630、0.574),且IG及IG%聯(lián)合SOFA評分的預測價值明顯大于其他單一指標,AUC值為0.912,敏感度為87%,特異度為85%,可以顯著提高判斷膿毒癥患者不良預后的能力。這表明IG可以預測膿毒癥患者的短期預后。杜旭東的研究[11]同樣以28d病死率為參考,該研究通過對58例膿毒癥急性腎損傷患者的外周血檢測發(fā)現(xiàn),死亡組CRP、PCT、血清胱抑素、IG、IG%等實驗室指標均較生存組升高,在預后預測方面,血清胱抑素、IG和IG%預測膿毒癥性急性腎損傷患者不良預后的AUC值分別為0.943(0.841~0.982)、0.828(0.714~0.945)、0.895(0.818~0.979),血清胱抑素聯(lián)合IG和IG%檢測的AUC值高達0.982( 0.950~0.998),敏感度和特異度分別為93.5% 和97.2%,較單一指標的AUC值顯著升高。這提示IG及IG%在預測膿毒癥性急性腎損傷的不良預后方面具有較高的評估價值。一項納入1 933名急性胰腺炎患者的前瞻性多中心研究[12]顯示,APACHEⅡ、CTSI、CRP、WBC和IG%均是預測急性胰腺炎患者發(fā)生ARDS的獨立危險因素。IG%預測ARDS的AUC值高于CTSI、CRP、WBC,在一定程度上與APACHEⅡ評分相當,曲線下面積分別為0.837和0.821,IG%和APACHEⅡ評分的組合對急性胰腺炎患者發(fā)生ARDS有很好的預測能力,這比單獨使用這些生物標志物中的任何一個都要高。而且隨著IG%的增加,急性胰腺炎患者ARDS發(fā)生率呈顯著上升趨勢。Karakulak S等[2]一項關于急性胰腺炎患者預后的研究中,根據(jù)修訂后的亞特蘭大分類標準,將患者分為輕、中、重度三組,發(fā)現(xiàn)重癥胰腺炎患者和住院死亡患者的IG%水平較高,在用于確定疾病嚴重程度的ROC分析中,發(fā)現(xiàn)IG%的截斷值為1.1,敏感度為95.00%,特異度為38.89%,陽性預測值為41.18%,陰性預測值為94.53%(AUC=0.698),在對住院病死率進行ROC分析時,IG水平的臨界值為1.8,靈敏度為50%,特異度為97.12%,陽性預測值為45.45%,陰性預測值為97.58%(AUC=0.708)。IG%特異性高于WBC、CRP、淀粉酶和乳酸脫氫酶等其他標志物,在判斷病情嚴重程度和住院病死率方面也優(yōu)于其他標志物,但是IG%敏感度較低。結(jié)果表明,急性胰腺炎患者較高的IG%水平可能與較高的疾病嚴重程度和住院死亡率相關。繼發(fā)感染是體外循環(huán)心臟手術的主要并發(fā)癥。Daix T等研究[13]發(fā)現(xiàn),心內(nèi)直視手術后未成熟粒細胞和單核細胞均增加,在繼發(fā)性感染并發(fā)癥的患者中,僅術后即刻IG水平顯著高于對照組,提示術后IG升高與術后器官衰竭有關,IG有助于早期預測體外循環(huán)心臟直視手術后感染并發(fā)癥的風險。綜上,未成熟粒細胞可能在預測感染性疾病患者的預后方面具有一定價值。
未成熟粒細胞作為一種新的炎癥指標已被應用于臨床,與其他傳統(tǒng)標志物相比,其具有更廣泛的前景。研究資料表明IG及IG%對感染性疾病的早期診斷、病情嚴重程度評估及預后評價等方面均有一定的指導意義。得益于現(xiàn)代科學技術的進步,目前自動血液分析儀可以在幾分鐘內(nèi)提供高精度的IG及IG%數(shù)值,而不需要花費額外的時間和費用。這意味著IG可能是一個潛在的實用生物標志物。但是目前有關IG在感染性疾病中應用的研究多數(shù)樣本量較小、研究對象不一,大部分研究都集中在急性胰腺炎和膿毒癥的早期和快速診斷上。目前尚不清楚IG是否可以作為其他感染性疾病的早期標志物,而且IG相較于經(jīng)典的生物標志物CRP、PCT的優(yōu)勢并沒有得到充分的驗證,其是否能夠大規(guī)模應用臨床仍需要更多的大規(guī)模多中心前瞻性隨機對照試驗來驗證。因此建議在具體的臨床工作中,需結(jié)合患者的臨床表現(xiàn)及其他化驗檢查,排除局部感染及非感染因素所致的血清IG升高,綜合分析后再做判斷,而單獨使用IG來指導感染性疾病的診治可能為時尚早。隨著對未成熟粒細胞的不斷深入研究,它在感染性疾病的早期診斷、疾病分層、治療監(jiān)測、預后評價等方面一定會發(fā)揮更重要的作用。