吳美景， 梁梅蘭， 吳玉丹， 王捷平

慢性阻塞性肺疾?。–OPD）是常見(jiàn)的一種呼吸道疾病，在中、老年群體中患病率高。研究表明，C O P D患者大約每年發(fā)生急性加重0.5～3.5次，臨床稱(chēng)之為COPD急性加重期（AECOPD）[1]。AECOPD多因感染所致，已成為導(dǎo)致這類(lèi)患者死亡的重要因素。既往臨床通過(guò)肺部生物標(biāo)志物、炎性指標(biāo)對(duì)其進(jìn)行診斷，但特異度欠佳[2]。研究認(rèn)為，肺部生物標(biāo)志物的采樣存在侵入性，且對(duì)某些檢測(cè)而言，變異度較高，而常規(guī)炎性指標(biāo)在COPD穩(wěn)定以及急性發(fā)作時(shí)檢測(cè)值波動(dòng)較大，可能影響診斷結(jié)果[3]。近年來(lái)，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，肝素結(jié)合蛋白（heparin-binding protein，HBP）對(duì)細(xì)菌感染的預(yù)測(cè)有一定價(jià)值，在發(fā)生感染后，可通過(guò)中性粒細(xì)胞釋放，進(jìn)入血液內(nèi)，致血管內(nèi)皮細(xì)胞通透性增加[4]。正五聚蛋白3（pentraxin 3，PTX3）是正五聚蛋白的重要一員，其在不同疾病下發(fā)揮的作用也不同。當(dāng)機(jī)體發(fā)生炎癥后，可促進(jìn)炎癥細(xì)胞迅速生成PTX3，并釋放入血[5]。本研究主要觀察HBP、PTX3聯(lián)合檢測(cè)對(duì)AECOPD患者細(xì)菌感染的預(yù)測(cè)價(jià)值，報(bào)道如 下。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象

選取中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院附屬?？卺t(yī)院2019年1月－2020年1月收治的AECOPD患者119例，回顧性分析其臨床資料，根據(jù)臨床綜合診斷（如病原菌檢測(cè)、染色法、分離與鑒定、痰培養(yǎng)、血培養(yǎng)等）結(jié)果明確細(xì)菌感染情況，分成感染組（n=57）、非感染組（n=62），選取同期于我院體檢的健康體檢者60名，作為對(duì)照組。研究方案獲倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 診斷標(biāo)準(zhǔn)

AECOPD診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]：①具備COPD疾病特征，即存在持續(xù)性氣流受限，且具有不可逆性，臨床癥狀包括呼吸困難、咯痰、咳嗽等，經(jīng)支氣管擴(kuò)張劑吸入治療后，第1秒用力呼氣容積（FEV1）/用力肺活量（FVC）＜0.7。②COPD病例在常規(guī)干預(yù)基礎(chǔ)上，呼吸道癥狀加重，且超過(guò)了日常波動(dòng)程度，需更換藥物。

細(xì)菌感染[7]：病原菌檢測(cè)、染色法、血培養(yǎng)、痰培養(yǎng)等提示存在細(xì)菌感染；經(jīng)光學(xué)顯微鏡檢查，能觀察到細(xì)菌形態(tài)；血象檢查，通常提示白細(xì)胞計(jì)數(shù)增加；臨床表現(xiàn)包括局部紅腫、疼痛、高熱、寒戰(zhàn)等。

1.3 納入、排除標(biāo)準(zhǔn)

1.3.1 納入標(biāo)準(zhǔn) （1）感染組：①符合AECOPD、細(xì)菌感染的診斷標(biāo)準(zhǔn)；②認(rèn)知功能良好；③精神狀態(tài)正常；④病歷資料齊全；⑤簽署知情同意書(shū)。（2）非感染組：①符合AECOPD的診斷標(biāo)準(zhǔn)，未見(jiàn)細(xì)菌感染與其他感染；②認(rèn)知、精神狀態(tài)良好；③病歷資料齊全；④簽署知情同意書(shū)。（3）對(duì)照組：①性別、年齡等一般資料與感染組、非感染組匹配；②體檢結(jié)果顯示身體健康；③簽署知情同意書(shū)。

1.3.2 排除標(biāo)準(zhǔn) ①心、腦等臟器嚴(yán)重?fù)p害；②惡性腫瘤；③近期有嚴(yán)重外傷或大手術(shù)者；④免疫系統(tǒng)疾?。ㄈ缦到y(tǒng)性紅斑狼瘡等）；⑤患其他呼吸系統(tǒng)疾病（如支氣管哮喘等）；⑥既往有精神病史；⑦近期有抗菌藥物治療史。

1.4 檢測(cè)方法

三組受試者于就診/體檢當(dāng)日空腹采集4 mL靜脈血，分裝于2管，分別用于檢測(cè)血清PTX3和血漿HBP。取一管樣本靜置60 min后，離心處理10 min，轉(zhuǎn)速3 000 r/min，離心半徑13.5 cm。將血清分離，存放低溫冰箱待測(cè)。用雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附法測(cè)定血清PTX3水平，試劑盒購(gòu)自上海信裕生物技術(shù)有限公司（IBL-America，96T）。在檢測(cè)前，將血樣從低溫冰箱內(nèi)取出，在室溫下放置45 min，根據(jù)說(shuō)明書(shū)操作，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品等各種試劑進(jìn)行配置，并進(jìn)行加樣→加一抗→孵育→洗滌→加二抗→孵育→洗滌→底物顯色→將顯色終止等處理。在反應(yīng)完畢后5 min內(nèi)，經(jīng)酶標(biāo)儀測(cè)定各孔光密度，波長(zhǎng)450 nm。記錄并比較三組血清PTX3水平。另一管用于檢測(cè)血漿HBP，經(jīng)枸櫞酸鈉進(jìn)行抗凝處理，離心10 min，轉(zhuǎn)速3 000 r/min，離心半徑10 cm，存放于低溫冰箱待測(cè)。用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測(cè)血漿HBP水平，試劑盒購(gòu)自北京百奧萊博科技有限公司（百奧萊博，ZN2034），根據(jù)說(shuō)明書(shū)操作。分析血漿HBP和血清PTX3對(duì)AECOPD患者細(xì)菌感染的預(yù)測(cè)價(jià)值。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

經(jīng)SPSS 20.0軟件行數(shù)據(jù)分析，計(jì)數(shù)資料用百分比（%）表示，行χ2檢驗(yàn)。計(jì)量資料以x±s表示，兩兩比較行t檢驗(yàn)，三組比較行方差分析。繪制受試者工作特征（ROC）曲線分析血漿HBP、血清PTX3預(yù)測(cè)AECOPD患者細(xì)菌感染的曲線下面積（AUC），利用Kappa檢驗(yàn)分析二者單獨(dú)及聯(lián)合診斷與臨床診斷的一致性。經(jīng)Pearson線性相關(guān)分析兩個(gè)變量間的相關(guān)性。利用logistic回歸模型分析AECOPD患者細(xì)菌感染的危險(xiǎn)因素。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料

在57例AECOPD合并細(xì)菌感染者中，檢出革蘭陰性菌42株，其中銅綠假單胞菌14株，陰溝腸桿菌10株，大腸埃希菌18株。檢出革蘭陽(yáng)性菌31株，其中金黃色葡萄球菌14株，鏈球菌屬11株，其他6株。三組患者性別、年齡、體重指數(shù)、吸煙比較無(wú)差異（P＞0.05），見(jiàn)表1。

表1 三組基線資料比較Table 1 Baseline patient data compared between groups

2.2 三組血漿HBP、血清PTX3比較

感染組的血漿HBP、血清PTX3均高于非感染組、對(duì)照組，非感染組血漿HBP、血清PTX3高于對(duì)照組（P＜0.05），見(jiàn)表2。

2.3 血漿HBP、血清PTX3對(duì)AECOPD患者細(xì)菌感染的預(yù)測(cè)價(jià)值

血漿H B P、血清P T X 3單獨(dú)及聯(lián)合預(yù)測(cè)AECOPD后細(xì)菌感染的AUC分別為0.773、0.765、0.866，見(jiàn)表3。相應(yīng)ROC曲線見(jiàn)圖1～圖3。

2.4 血漿HBP與血清PTX3的相關(guān)性分析

經(jīng)Pearson線性相關(guān)分析提示，血漿HBP與血清PTX3呈正相關(guān)（r=0.652，P＜0.05），見(jiàn)圖4。

2.5 血漿HBP、血清PTX3預(yù)測(cè)AECOPD患者細(xì)菌感染與臨床診斷的一致性

以上述得出最佳的界值作診斷，其中血漿HBP≥60.300 μg/L、血清PTX3≥1.790 μg/ L為陽(yáng)性，即提示存在感染，二者聯(lián)合診斷時(shí)，其中一項(xiàng)為陽(yáng)性，則判定為陽(yáng)性，見(jiàn)表4。血漿HBP評(píng)估AECOPD患者細(xì)菌感染的靈敏度為75.44%，特異度為72.58%，準(zhǔn)確率為73.95%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為71.67%，陰性預(yù)測(cè)值為76.27%，與臨床診斷一致性Kappa檢驗(yàn)值為0.479。血清PTX3預(yù)測(cè)AECOPD患者細(xì)菌感染的靈敏度為73.68%，特異度為69.35%，準(zhǔn)確率為71.43%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為68.85%，陰性預(yù)測(cè)值為74.14%，與臨床診斷一致性Kappa檢驗(yàn)值為0.429。血漿HBP聯(lián)合血清PTX3預(yù)測(cè)AECOPD患者細(xì)菌感染的靈敏度為87.72%，特異度為85.48%，準(zhǔn)確率為86.55%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為84.75%，陰性預(yù)測(cè)值為88.33%，與臨床診斷一致性Kappa檢驗(yàn)值為0.731。

表2 三組血漿HBP、血清PTX3水平比較Table 2 Plasma heparin binding protein and serum pentraxin 3 levels compared between the three groups

表3 血漿HBP、血清PTX3對(duì)AECOPD患者細(xì)菌感染的預(yù)測(cè)價(jià)值Table 3 The value of plasma heparin binding protein and serum pentraxin 3 for predicting bacterial infection in patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease

圖1 血漿HBP預(yù)測(cè)AECOPD患者細(xì)菌感染的ROC曲線Figure 1 ROC curve of plasma heparin binding protein for predicting bacterial infection in patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease

2.6 AECOPD患者細(xì)菌感染的危險(xiǎn)因素分析

圖2 血清PTX3預(yù)測(cè)AECOPD患者細(xì)菌感染的ROC曲線Figure 2 ROC curve of serum and serum pentraxin 3 for predicting bacterial infection in patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease

經(jīng)logistic回歸模型對(duì)相關(guān)變量行量化賦值分析，其中有創(chuàng)操作、插管時(shí)間以中位數(shù)為界值，血漿HBP、血清PTX3以ROC曲線得出的最佳界值為界。以有創(chuàng)操作、插管時(shí)間以及血漿HBP、血清PTX3為自變量X，以是否發(fā)生細(xì)菌感染為因變量Y。結(jié)果顯示，有創(chuàng)操作、插管時(shí)間≥14 d、血漿HBP≥60.300 μg/L、血清PTX3≥1.790 μg/ L是A E C O P D患者發(fā)生細(xì)菌感染的危險(xiǎn)因素（P＜0.05），見(jiàn)表5。

3 討論

圖3 血漿HBP聯(lián)合血清PTX3預(yù)測(cè)AECOPD患者細(xì)菌感染的ROC曲線Figure 3 ROC curve of plasma heparin binding protein combined with serum pentraxin 3 for predicting bacterial infection in patients with acute exacerbation of chronicobstructive pulmonary disease

圖4 血漿HBP與血清PTX3的線性相關(guān)圖Figure 4 Linear correlation between plasma heparin binding protein and serum pentraxin 3

AECOPD屬于急性事件，即COPD患者癥狀持續(xù)惡化，并且明顯超出日常癥狀波動(dòng)范圍，必須改變治療藥物，或需要住院進(jìn)行干預(yù)[8]。研究表明，AECOPD患者常見(jiàn)的癥狀為肺功能下降，這也是導(dǎo)致住院時(shí)間延長(zhǎng)以及死亡的重要因素[9]。細(xì)菌感染是AECOPD患者比較常見(jiàn)的一種并發(fā)癥，對(duì)預(yù)后影響非常大。細(xì)菌感染的早診斷、早治療對(duì)提升療效而言至關(guān)重要。研究認(rèn)為，當(dāng)發(fā)生感染時(shí)，可通過(guò)炎性標(biāo)志物（如C反應(yīng)蛋白、降鈣素原等）進(jìn)行診斷，在感染后，上述指標(biāo)于血清內(nèi)的表達(dá)均會(huì)發(fā)生異常變化，臨床可將其作為評(píng)估機(jī)體是否存在感染的依據(jù)[10]。然而，另有研究提示，僅通過(guò)血清C反應(yīng)蛋白、降鈣素原對(duì)細(xì)菌感染進(jìn)行鑒別，仍存在較多局限性，如可能因疾病嚴(yán)重程度的差異，導(dǎo)致結(jié)果變異性增加[11]。目前，HBP被發(fā)現(xiàn)參與了組織感染進(jìn)程，它能結(jié)合于β2單核細(xì)胞整合素，將細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)功能啟動(dòng)，為炎性介質(zhì)釋放提供條件[12-13]。除此之外，研究發(fā)現(xiàn)，PTX3在健康群體中表達(dá)量極低，而發(fā)生炎性反應(yīng)后，可導(dǎo)致其水平升高。這表明二者在機(jī)體內(nèi)表達(dá)的變化可能對(duì)感染性疾病評(píng)估有一定作用 [14]。

本結(jié)果顯示，與健康者、單純AECOPD者相比，AECOPD細(xì)菌感染者的血漿HBP、血清PTX3明顯增高。HBP的主要特征表現(xiàn)為殺菌活性、趨化特性，其對(duì)多種炎性因子有介導(dǎo)作用，作用機(jī)制在于受外源刺激影響后，活化的中性粒細(xì)胞將單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等激活，促進(jìn)干擾素等因子釋放，導(dǎo)致或加重炎癥[15-16]。PTX3與C反應(yīng)蛋白均為正五聚蛋白家族的成員，它可通過(guò)腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白介素-1β等因子誘導(dǎo)生成[17]。PTX3能在中性粒細(xì)胞內(nèi)存儲(chǔ)，當(dāng)該細(xì)胞受炎癥信號(hào)刺激后，會(huì)促進(jìn)PTX3釋放，并進(jìn)入血液內(nèi)，導(dǎo)致其在血清中表達(dá)上調(diào)。它對(duì)多種感染性疾病具有診斷價(jià)值，包括敗血癥、肺結(jié)核等，且感染越嚴(yán)重，其表達(dá)水平越高[18]。王鈿等[19]研究顯示，PTX3對(duì)膿毒癥感染患兒的病情評(píng)價(jià)有重要意義，其表達(dá)水平與炎癥程度密切相關(guān)。董春艷等[20]發(fā)現(xiàn)，肺部細(xì)菌感染者的HBP、PTX3在血液中表達(dá)均增高。這均與本次結(jié)論相符，提示二者在血液中表達(dá)的變化與細(xì)菌感染存在關(guān)聯(lián)。通過(guò)繪制ROC曲線，顯示血漿HBP、血清PTX3單獨(dú)及聯(lián)合預(yù)測(cè)AECOPD后細(xì)菌感染的AUC均超過(guò)0.750，進(jìn)一步證實(shí)二者對(duì)這類(lèi)疾病診斷有較高價(jià)值。本研究確定了二者的最佳界值，臨床可以該界值為依據(jù)，預(yù)測(cè)患者發(fā)生細(xì)菌感染風(fēng)險(xiǎn)。

表4 血漿HBP、血清PTX3預(yù)測(cè)AECOPD患者細(xì)菌感染與臨床診斷結(jié)果分析Table 4 Consistency between clinical diagnosis of and prediction by plasma heparin binding protein combined with serum pentraxin 3 of bacterial infection in patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease

表5 AECOPD患者細(xì)菌感染的危險(xiǎn)因素分析Table 5 Risk factors of bacterial infection in patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease

通過(guò)分析血漿HBP、血清PTX3的相關(guān)性，提示二者呈正相關(guān)，即血漿HBP增高，意味著PTX3在血清內(nèi)表達(dá)也增高。HBP、PTX3水平增高均有利于促炎介質(zhì)釋放，其中PTX3可通過(guò)多種炎性因子誘導(dǎo)所生成，如白介素-1、TNF-α等，該特性決定了其能反映炎癥損傷情況[21-22]。HBP主要通過(guò)將巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞等激活，致TNF-α等因子增高，促進(jìn)機(jī)體炎癥發(fā)生、進(jìn)展[23]。而TNF-α水平上調(diào)又能促進(jìn)PTX3的生成、釋放，導(dǎo)致其在血清內(nèi)表達(dá)上調(diào)。由此可見(jiàn)，HBP、PTX3關(guān)系密切，二者相互影響、相互作用，共同參與了AECOPD感染進(jìn)程。本結(jié)果顯示，血漿HBP、血清PTX3單獨(dú)評(píng)估AECOPD患者細(xì)菌感染與臨床診斷一致性較低，二者聯(lián)合評(píng)估時(shí)，與臨床診斷一致性較理想。二者均能反映細(xì)菌感染情況，能為早確診、早干預(yù)提供可靠信息。

本研究結(jié)果提示， AECOPD患者細(xì)菌感染的危險(xiǎn)因素包括有創(chuàng)操作、插管時(shí)間過(guò)長(zhǎng)以及血漿HBP、血清PTX3異常增高。有創(chuàng)操作可能導(dǎo)致局部組織黏膜受損，或因無(wú)菌操作不規(guī)范，引起細(xì)菌感染[24]。插管時(shí)間越長(zhǎng)，細(xì)菌越易侵入機(jī)體，導(dǎo)致感染[25]。而HBP、PTX3在血液中表達(dá)增高，可促進(jìn)炎癥進(jìn)展，這可能是因HBP通過(guò)其生物學(xué)特性，上調(diào)TNF-α水平，而TNF-α水平增高又促進(jìn)PTX3增高，兩者高表達(dá)共同作用于機(jī)體所致。本研究確定了血漿HBP、血清PTX3的界值，明確了二者相互作用的關(guān)系，并通過(guò)其界值，分析了二者評(píng)估細(xì)菌感染與臨床診斷一致性，且證實(shí)二者異常增高是導(dǎo)致患者出現(xiàn)細(xì)菌感染的危險(xiǎn)因素，總體預(yù)測(cè)效果良好。

綜上，血漿HBP與血清PTX3相互影響、相互作用，共同參與AECOPD患者細(xì)菌感染進(jìn)程，二者聯(lián)合應(yīng)用能對(duì)AECOPD患者細(xì)菌感染進(jìn)行預(yù)測(cè)，與臨床診斷有較高一致性。