降鈣素原、人中性粒細胞載脂蛋白和中性粒細胞CD64檢測在細菌性感染早期診斷中的應用

牟 娜， 謝春艷， 牟 佳， 姚新潔， 張長庚

降鈣素原、人中性粒細胞載脂蛋白和中性粒細胞CD64檢測在細菌性感染早期診斷中的應用

牟 娜1， 謝春艷1， 牟 佳2， 姚新潔1， 張長庚1

目的研究細菌性感染患者血液中的降鈣素原（PCT）、人中性粒細胞載脂蛋白（HNL）和中性粒細胞CD64（CD64）的表達水平，為臨床細菌性感染早期診療提供科學依據。方法選取2013年2月—2017年5月就診治療確診的210例感染患者，另選取80例同期健康體檢人員為對照組，感染患者分為細菌組105例、病毒組105例，采用熱景公司上轉發光免疫分析儀檢測PCT和HNL、BD FACS calibur流式細胞儀測定并計算 CD64百分比、制定工作曲線選取PCT、HNL及CD64截斷值，從而分析比較細菌組、病毒組和對照組的 PCT、HNL及CD64表達水平和診斷細菌性感染疾病的特異度和靈敏度。結果細菌組與病毒組、對照組的 PCT、HNL、CD64 和 WBC 水平分別比較，差異均具有統計學意義（P＜0.05）。病毒組與對照組的 CD64 、WBC 水平比較，差異均具有統計學意義（P＜0.05）。病毒組與對照組的 PCT和 HNL 水平差異無統計學意義（P＞0.05）。PCT 的受試者操作特征（ROC ）曲線下的面積（AUC）為 0.855， AUC（HNL）為 0.930， AUC（CD64）為 0.928，AUC（WBC ）為0.729。PCT、HNL和CD64診斷細菌感染性疾病的截斷值分別為：＞?0.79 ng/ mL、 ＞87.43 ng/mL、＞9.01%。結論細菌感染性疾病導致PCT、HNL和CD64表達水平升高，PCT、HNL和CD64可用于細菌感染性疾病的早期診斷，其中HNL的診斷價值最高。

感染； 降鈣素原； 人中性粒細胞載脂蛋白； 中性粒細胞CD64

近年來降鈣素原（PCT）、人中性粒細胞載脂蛋白（HNL）[1]和中性粒細胞 CD64（CD64）[2-3]在感染性疾病的診斷中逐漸被發現。自 1993年Assicot等[4]報道PCT水平與細菌性感染相關，之后許多研究者都認為它是細菌性感染和膿毒血癥的良好標志物。HNL又名人中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白（NGAL）可以區分細菌或病毒引起的急性感染[5-6]。CD64對于細菌感染較為敏感，還可以用來診斷發熱的類型[2]。本研究對細菌性感染患者血液中的PCT、HNL和CD64的表達水平進行了綜合性研究，以期為臨床細菌性感染早期診療提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 病例來源

1.1.1研究對象 選取 2013年2月－2017年5月衡水市哈勵遜國際和平醫院就診治療的感染性疾病患者 210 例為觀察對象，其中細菌感染患者 105例（細菌組），病毒感染患者105例（病毒組）。收集病史、臨床表現、體征和病原學檢查細菌培養、血常規等。其中男 118例，女 92 例，年齡 （68±16）歲。另選取 80 例同期健康體檢人員為對照組。本研究經醫院倫理委員會審核批準，受檢者均知情同意并簽署知情同意書。各組在性別和年齡等具有可比性，差異無統計學意義，見表1。

表1 三組患者臨床資料比較Table 1 Basic demographic data in three groups

1.1.2入組標準 病例篩選標準符合衛生部2001年頒布的“醫院感染診斷標準（試行）”[7]。發燒（＞38 ℃）不超過24 h；咳嗽、咯痰或痰量增加等下呼吸道感染；厭食、惡心、嘔吐、腹痛、黃疸等胃腸道感染；尿急、尿頻、尿痛或下腹觸痛、腎區叩痛等泌尿系感染；切口感染。

1.1.3排除標準 細菌和病毒混合感染或原發病毒感染而繼發細菌感染。

1.2 方法

1.2.1檢測方法 所有研究對象均在清晨采集空腹靜脈血液 5 mL后立即送檢。其中 2 mL注入促凝管血液完全凝固后離心分離出血清，用于測定PCT 和 HNL；1 mL 注入乙二胺四乙酸（EDTAK2）抗凝管中測定血常規； 2 mL 注入乙二胺四乙酸（EDTA-K2）抗凝管中用于測定CD64。PCT

和 HNL 通過上轉發光免疫分析儀進行測定，由北京熱景生物技術有限公司提供儀器及配套試劑，根據實際情況，參考值：PCT＞0.5 ng/mL為陽性，HNL＞5 ng/mL為陽性；采用BD公司的 FACS calibur流式細胞儀測定CD64百分比。研究對象均在使用抗生素等藥物治療前采集血液，所有檢測步驟均依據操作指導書嚴格執行，檢測中使用室內質量控制程序保證檢測結果的準確、可靠。

1.2.2統計方法 采用SPSS 13.0 軟件進行統計分析，正態分布的計量資料采用均數±標準差（±s）表示，進行t檢驗，繪制受試者操作特征（ROC）曲線確定 PCT、HNL 和 CD64 各指標的最佳截斷值，計算各指標的靈敏度和特異度。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 各組檢測指標的結果及比較

細菌組與病毒組、對照組的PCT、HNL、CD64和WBC水平分別比較，差異均有統計學意義（P＜0.05）。病毒組與對照組的CD64、WBC 水平比較，差異均有統計學意義（P＜0.05）。病毒組與對照組的PCT和HNL水平差異無統計學意義（P＞0.05），見表2。

2.2 4種指標診斷細菌感染的ROC曲線

本研究以臨床確診（細菌培養和血清學診斷）為金標準，構建血清 PCT、HNL、CD64和WBC診斷細菌性感染疾病的 ROC 曲線，分別計算其曲線下面積（AUC）。各檢測指標 ROC AUC比較如表3所示：PCT、HNL、CD64 的AUC均大于WBC，分別與WBC比較，PCT（Z=1.350，P＜0.05）、 HNL（Z=2.892，P＜0.05）、CD64（Z=2.160，P＜0.05），差異有統計學意義。從圖1中可知，HNL的AUC最大，而 PCT 和 WBC 較小。可見 HNL 是評價細菌感染較靈敏和特異的指標。

表2 各組檢測指標水平比較Table 2 The levels of four biomarkers compared between groups（x±s）

表3 4種指標診斷細菌感染的ROC曲線Table 3 The receiver operating characteristic （ROC） curves of four biomarkers for diagnosis of bacterial infection

圖1 PCT、HNL、CD64 和 WBC 的 ROC 曲線圖Figure 1 The receiver operating characteristic curves of human neutrophil lipocalin，neutrophil CD64，procalcitonin and WBC for diagnosis of bacterial infection

2.3HNL、CD64和PCT在細菌感染性疾病診斷中的價值

HNL、CD64和PCT診斷細菌感染性疾病的截斷值分別為：＞87.43 ng/mL、＞9.01%、＞?0.79 ng/mL。靈敏度、特異度、準確度、陽性預測值和陰性預測值，見表4。

3 討 論

PCT是 1992年發現的無激素活性的降鈣素前肽物質，是含有116個氨基酸分子的蛋白質，分子量約 13 kD。在正常情況下降鈣素由甲狀腺分泌產生且具有激素活性。在正常健康人的血清中PCT幾乎全部裂解為降鈣素，PCT含量極微（＜0.1 ng/ mL）。當全身細菌感染時，在細胞因子或內毒素的作用下，PCT 難以降解為降鈣素，引起血清中 PCT 升高。動態監測 PCT 有助于判斷患者的預后，并能指導抗生素的使用，在區分革蘭陰性菌和陽性菌感染方面也有一定的作用[8]。全身細菌感染時PCT最早在血漿中出現，2h即可檢測到，6h急劇上升，8～24 h維持高水平。

表4 HNL、CD64和PCT在細菌感染性疾病診斷中的價值Table 4 Utility of human neutrophil lipocalin， neutrophil CD64 and procalcitonin levels in the diagnosis of bacterial infections（%）

HNL是中性粒細胞脫顆粒的產物，正常生理狀態下，在腎臟、肺 、胃、結腸及前列腺等組織中也低表達。當炎癥刺激中性粒細胞活化或上皮細胞受到損傷時，HNL大量表達[9]。與炎癥、信號轉導、免疫反應及腫瘤的發生發展等過程密切相關。HNL在感染后6～8 h即開始升高，24～48 h達到峰值。

正常情況下，CD64在外周血中主要分布于單核細胞、巨噬細胞和樹突狀細胞表面，而在中性粒細胞表面則呈低水平表達[2]。當發生細菌感染時，中性粒細胞在細菌脂多糖和細胞因子的作用下大量表達 CD64分子[10]。在 4～6 h即可升高，并啟動級聯效應、放大反應。產生大量的細胞因子（粒細胞集落刺激因子、γ干擾素等），調節機體的細胞免疫和體液免疫[1，11]，對病原微生物進行清除。其表達水平不受性別、年齡等因素影響，在非感染性發熱性疾病如腫瘤性發熱、結締組織病發熱中無明顯升高[2]。CD64指數可以判斷敗血癥的嚴重程度及預后，預測機械通氣相關肺炎患者的生存率[12]。

本研究結果顯示細菌組與病毒組、對照組的PCT、HNL、CD64和 WBC 水平分別比較，差異均具有統計學意義（P＜0.05）。病毒組與對照組的 CD64 和 WBC 水平比較，差異均有統計學意義（P＜0.05）。病毒組與對照組的 PCT 和 HNL水平差異無統計學意義（P＞0.05）。與 Kikuchi-Taura等[13]報道 CD64 不僅在細菌感染時升高，在病毒感染時也升高一致。

ROC 曲線是最常采用的衡量診斷價值的方法，它以不同截斷點時所對應的 1-特異度（誤診率或假陽性率）為橫坐標，以靈敏度（真陽性率）為縱坐標，將得到的各個工作點連接起來匯成的曲線。ROC AUC決定了該診斷試驗的診斷價值，通常情況下0.5≤AUC≤1。AUC 值越大，診斷價值越大。對4種指標 ROC 曲線進行分析，HNL、CD64 AUC均高于90%，差異無統計學意義，但HNL的診斷價值最高。HNL、CD64和PCT診斷細菌感染性疾病的截斷值分別為：＞?87.43 ng/ mL、＞9.01%、＞0.79 ng/mL。其中HNL靈敏度、特異度、準確度、陽性預測值和陰性預測值均高于CD64和PCT， HNL、CD64和PCT診斷細菌感染性疾病的截斷值與其他研究有所不同，可能是由于地區、人群、試劑、儀器等的差異造成。我們將進一步擴大樣本量，找到最精確的截斷值，為臨床診斷提供有效的數據。

綜上所述，HNL、CD64和PCT在細菌感染性疾病時均有不同程度的升高，但是在診斷細菌感染性疾病的靈敏度、特異度、準確度有所不同，HNL診斷的特異度最高，PCT診斷的特異度最低，CD64的診斷靈敏度和特異度接近。所以臨床醫師可以根據實際情況選擇合適的檢測項目。課題組還將進一步研究多項檢測指標聯合診斷的靈敏度、特異度、準確度，為臨床快速診斷感染性疾病提供依據。

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Utility of procalcitonin, human neutrophil lipocalin and neutrophil CD64 in early diagnosis of bacterial infection

MU Na, XIE Chunyan, MU Jia, YAO Xinjie, ZHANG Changgeng.
（Department of Laboratory Medicine,Harrison International Peace Hospital, Hengshui Hebei053000, China）

ObjectiveTo examine the expression levels of procalcitonin (PCT), neutrophils apolipoprotein (human neutrophil lipocalin, HNL) and neutrophil CD64 (CD64) in the blood of patients with bacterial infection and investigate their utility in early diagnosis and treatment of bacterial infection.MethodsA total of 210 patients with confirmed infection who were treated in hospital from February 2013 to May 2017 were enrolled. The patients were classified into bacterial infection group (105 cases) and viral infection group (105 cases). Additionally, a cohort of 80 healthy subjects were randomly selected from health checkup during the same period as the control group. PCT and HNL were determined on the UPT up-converting phosphor microbial immunity analyzer provided by Beijing Hotgen Biotech Company. BD FACS calibur flow cytometer was used to measure and calculate CD64 percentage.ResultsThe levels of PCT, HNL, CD64 and WBC were compared between bacterial infection group, viral infection group and control group. The between-group difference was statistically significant (P＜0.05). The CD64 and WBC levels were significantly different between viral infection group and control group (P＜0.05), but the PCT and HNL levels were not different significantly between viral infection group and control group (P＞0.05). The area under the ROC curve of PCT, namely AUC PCT, was 0.855, and AUC (HNL) was 0.930, AUC (CD64) 0.928, and AUC (WBC) 0.729. The cutoffvalue of PCT, HNL and CD64 for diagnosis of bacterial infections was ＞0.79 ng/ mL, ＞87.43 ng/mL, and ＞9.01%, respectively.ConclusionsBacterial infection is associated with elevated levels of PCT, HNL and CD64, which can be used in early diagnosis of bacterial infections. HNL may provide the highest diagnostic value.

infection; procalcitonin; human neutrophil lipocalin; neutrophil CD64

R446

A

1009-7708 ( 2017 ) 06-0633-04

10.16718/j.1009-7708.2017.06.004

河北省衡水市科學技術研究與發展計劃（2017014014Z）。

1. 衡水市哈勵遜國際和平醫院檢驗科，河北衡水 053000；2. 河北省衡水市婦幼保健院檢驗科。

牟娜（1982—），女，碩士研究生，主管檢驗技師，主要從事感染疾病和免疫方面研究。

張長庚，E-mail：13831839080@163.com。

2017-05-18 修回日期：2017-06-21