降鈣素原監測對細菌性血流感染類型的診斷預測價值

盧振華 汪 鴻 李 婧 錢 軍 倪 維

湖北省中醫院 湖北省中醫藥研究院檢驗科，湖北武漢 430074

病原菌侵入血液系統生長繁殖，釋放細菌毒素和代謝產物，引起嚴重的血流感染（bloodstream infection，BSI）及膿毒癥，危及患者生命。當患者被懷疑血流感染時，基于細菌培養的診斷仍然是鑒別病原體的參考標準，但存在陽性率低且易受臨床抗菌藥物影響等缺點。分子生物學的發展，特別是核酸提取、多重聚合酶鏈反應、時間飛行質譜（MALDI-TOF MS）等技術的快速發展，為病原學診斷提供了有力的工具，但仍然存在耗時長、費用高等缺點。由于早期引入有效的抗感染治療對患者預后影響重大，因此加快血流感染的診斷，綜合探討各炎癥指標用于血流感染的早期快速鑒別，備受臨床關注。本研究通過回顧性分析172例血培養結果為陽性患者的臨床資料，比較分析白細胞計數（WBC）、中性粒細胞計數（NEUT）、中性粒細胞比例（N%）、中性粒細胞/淋巴細胞比值（NLR）、C-反應蛋白（CRP）、降鈣素原（PCT）等炎癥指標對血流感染早期診斷和感染風險的預測價值，為指導臨床及時、精準、經驗性使用抗生素提供循證醫學依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2018 年1～10 月湖北省中醫院（以下簡稱“我院”）急診科、感染科、神經內科、產房、血液內科、外科ICU、免疫風濕科、泌尿外科、內科ICU 及其他科室的172 例患者的臨床資料，所有患者血培養結果為陽性且同時接受血常規和CRP、PCT 檢測。其中，男89 例，女83 例；年齡1～90 歲，平均（35.4±9.8）歲。本研究經我院醫學倫理委員會批準。

1.2 儀器與方法

從患者肘靜脈或其他靜脈采血，采血量以培養基的1/10 為宜，成人和嬰幼兒一次采血量均為8～10 mL/瓶。血液抽出后，立即注入血培養瓶，包括厭氧瓶（批號：411254）、需養瓶（批號：322408）。操作均在無菌條件下進行。將培養皿置于Thermo Fisher 全自動細菌培養儀（賽默飛世爾科技有限公司）。陽性標本轉種血瓊脂平板，血培養瓶和血瓊脂平板均購自鄭州安圖生物工程股份有限公司。菌落培養使用貝克曼Walk Away 96 Plus 全自動微生物培養系統；病原菌鑒定采用德國布魯克全自動微生物快速鑒定質譜儀（Microflex LT/SH）。

血常規檢測采用自動血液細胞分析儀（深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司）；試劑購自邁瑞南京生物技術有限公司（生產批號：2018012901）；校準品與質控品來源廠家配套（生產批號：BC1801BH）。血清CRP 檢測采用全自動生化分析儀（德國西門子股份公司，型號：ADVIA2400）；CRP 試劑購自美康生物科技股份有限公司（生產批號：180830101）；CRP 校準品與質控品購自英國朗道實驗診斷有限公司（生產批號：HE1532）。血清PCT 檢測采用普門全自動電化學發光測試儀ECL8000，試劑購自深圳普門科技股份有限公司（生產批號：L0118002）。

1.3 統計學方法

采用R 統計學軟件進行數據分析，不符合正態分布的計量資料采用中位數（M）表示，兩組間比較采用非參數檢驗（秩和檢驗）。計數資料用率表示，組間比較采用χ2檢驗。采用ROC 曲線分析各指標的診斷效果。以P ＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般臨床資料

172 例血培養結果為陽性的患者中，革蘭陽性菌（G+菌）感染組55 例，患者主要分布于急診科、感染科、神經內科等，以金黃色葡萄球菌、人葡萄球菌、表皮葡萄球菌、屎腸球菌、溶血性葡萄球菌為主；革蘭陰性菌（G-菌）感染組117 例，主要分布于感染科、血液內科、急診科等，以大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌、鮑曼不動桿菌、洋蔥伯克霍爾德菌為主。見表1～2。

表1 血流感染患者主要科室來源分布及構成比

表2 血流感染患者感染主要細菌類型構成比

2.2 總體炎癥指標評估

G+菌與G-菌血流感染患者的WBC、NEUT、N%、NLR、CRP 等炎癥指標表達水平差異均無統計學意義（P ＞0.05），但G-菌感染組患者的PCT 水平與G+菌感染組患者比較，差異有統計學意義(P ＜0.05)。見表3。

表3 兩組患者各炎癥指標水平比較

2.3 炎癥指標診斷預測效果

對不同炎癥指標診斷血流感染的ROC 曲線進一步分析，結果顯示各指標對血流感染的診斷效率由高到低依次為PCT、CRP、WBC、N%、NLR、NEUT，最佳診斷截點值依次為1.11 ng/mL、15.6 mg/L、5.45×109/L、87%、6.36、3.33×109/L。當以1.11 ng/mL 作為PCT 的最佳截點值時，其診斷血流感染類型的敏感性為55.08%，特異度為80.00%。見表4、圖1（封三）。且其他炎癥指標的最佳診斷閾值對不同類型細菌感染患者的診斷效能評估差異均有統計學意義（P ＜0.05）。

圖1 各炎癥指標診斷血流感染的ROC 曲線及風險閾值評估（見內文第160 頁）

表4 各種炎癥指標診斷患者血流感染細菌類型的ROC 曲線分析

表5 兩組各炎癥指標診斷閾值對不同類型細菌感染診斷效果的比較

3 討論

血流感染是一類全身性感染疾病，當各種病原微生物及其毒素侵入血液循環系統后可引起一過性、間歇性或持續性的全身感染、中毒和重度炎性反應。薈萃分析研究發現，血流感染患者1 年內的病死率可達8%～48%[1]，并且血流感染容易引發膿毒癥，而膿毒癥具有病死率高、治療時間長、治療費用高等特點[2]，由此可見對疑似血流感染的患者，早期的病原學快速診斷可為臨床醫生盡早合理用藥治療提供經驗性依據[3]，對血流感染甚至是膿毒癥的患者具有重要意義。

本研究發現，我院G+菌引起的血流感染患者主要來源于急診科、感染科、神經內科，分別占16.4%、14.5%、7.3%，且以金黃色葡萄球菌、人葡萄球菌、表皮葡萄球菌、屎腸球菌、溶血性葡萄球菌為主；G-菌引起的血流感染患者主要來源于感染科、血液內科、急診科，分別占14.5%、13.7%、11.1%，主要以大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌、鮑曼不動桿菌、洋蔥伯克霍爾德菌為主。此次發現也可為關注臨床患者的疾病類型、細菌血流感染提供流行病學依據。

G+菌和G-菌的代謝產物不同，G+菌主要產生外毒素,G-菌主要產生內毒素，故G-菌感染誘發膿毒癥的病理機制更嚴重、病情發展更迅速、病死率更高[4]。這是因為細菌內毒素、外毒素侵入機體后與免疫細胞表面的不同Toll 樣受體結合，促使免疫細胞不同程度地分泌PCT、CRP 等炎性介質，且內毒素誘發產生的PCT、CRP 水平明顯高于外毒素[5]。由于內毒素對炎性反應和氧化應激反應的程度高于外毒素，使得不同細菌感染后炎癥因子的分泌水平也出現差異[6]。內毒素是刺激產生炎癥介質最有效的一種脂多糖，由O 特異性多糖鏈、R 核心抗原以及類脂A3 部分組成[7]。細菌迅速繁殖生長或死亡時，內毒素被細胞裂解出來，作為外源性致熱源激活單核細胞、中性粒細胞、內皮細胞等釋放出大量的炎癥介質，引起機體高熱和炎性反應，嚴重時甚至可引發多器官功能衰竭和膿毒癥[8]。血流感染及膿毒癥患者體內存在強烈的宿主炎癥與抗炎性反應[9]，因此，通過測定炎癥因子可為G+菌和G-菌引起的血流感染提供鑒別依據。

對疑似血流感染的臨床患者常根據其臨床癥狀結合WBC、N%、內毒素等指標進行診斷，但存在一定的局限性，不能早期特異性反映患者血流感染的情況[10]。PCT 作為細菌感染檢測的一種有效的指標，在各類細菌感染炎性反應及危重病癥患者早期的臨床診斷中發揮著非常重要的作用[11-12]。血培養聯合檢測WBC、NEUT、N%、NLR、CRP、PCT 等炎癥指標可進一步提高對不同類細菌導致的血流感染檢測的敏感度和特異度。通過對多種炎癥指標、血流感染細菌類型的關聯分析，發現WBC、NEUT、N%、NLR、CRP 各指標的表達水平在G+菌和G-菌血流感染患者中均無明顯差異，但同時篩選到G-菌感染的患者PCT 表達水平均顯著高于G+菌感染的患者[13]，這一結果與于宏偉等[14]報道一致。也有研究顯示，桿菌感染組患者的PCT表達水平高于球菌感染組，差異有高度統計學意義（P ＜0.01）[15]；且細菌血流播散性感染和腹腔感染的患者，其PCT 表達水平明顯高于呼吸系統感染、泌尿系統感染以及中樞神經系統感染的患者[16]。由此可見，PCT 表達水平對不同類型的細菌感染具有較高的早期診斷和感染風險預測價值。

PCT 主要由甲狀腺的髓質細胞分泌，在體內穩定存在，不能降解為有激素樣活性的降鈣素釋放到外周血液循環系統。健康人群血液中PCT 水平非常低，約為0.1 μg/L，發生細菌感染時，PCT 可迅速升高。PCT的生成過程受細菌毒素和炎性細胞因子（腫瘤壞死因子、白細胞介素-6）等多種因素的調節[17]。有研究顯示，PCT 對敗血癥患者鑒別血流細菌感染類型較好的診斷截點值為2 ng/mL，特異度為64.6%[5]，而對鑒別不同種類陰性菌引起血流感染無明顯臨床意義。通過對我院人群的數據分析發現，PCT 最佳截點值為1.11 ng/mL，特異度可達80.00%，同以往學者的研究結果相近[18]。當患者PCT 水平＞1.11 ng/mL，其他炎癥指標，如WBC ＞5.45×109/L、NEUT ＞3.33×109/L、N% ＞87%、NLR ＞6.36、CRP ＞15.6 mg/L 時，懷疑患者血流感染為G-菌感染的價值和意義更高[15]。

總之，當懷疑患者發生血流感染時，臨床醫生經驗用抗生素之前一定要先送檢血培養，檢查患者各類炎癥指標，尤其PCT 水平快速檢查。而后通過PCT 水平截點1.11 ng/mL，快速判斷和預測血流感染的類型，開展抗感染治療。PCT 與血培養相結合對臨床血流感染的早期診斷、早期和精準治療，挽救患者生命具有重要影響。