IL-6及SAA在新生兒敗血癥早期診斷中的應用

楊小娟（綜述）李曉東（審校）

廣東醫科大學附屬深圳南山區人民醫院新生兒科 518052

新生兒敗血癥（neonatal sepsis，NS）是指病原微生物侵入新生兒血液循環并生長、繁殖和產生毒素而引起的全身性炎癥反應，是新生兒時期主要致死病因之一［1-2］。資料顯示，其發生率占活產嬰兒的0.45%～0.97%，病死率為11%～19%，胎齡愈小、出生體重愈低，患病率及死亡率愈高［3］。因不同區域和年代而異，致病病原微生物亦有差別，我國主要以細菌感染為主［4］。根據發病時間（生后48 h、72 h 或7 d）［5］，新生兒敗血癥分為早發型（early-onset sepsis，EOS）和晚發型（late-onset sepsis，LOS）。新生兒感染初期癥狀、體征不典型，無特異性，尤其是早產兒，常易被漏診和誤診。有研究指出，新生兒敗血癥診治每提前1 h，可降低10%的死亡風險［6］。故密切觀察患兒體征變化和借助輔助檢查，有助于對新生兒敗血癥的診治。目前病原菌培養仍是診斷敗血癥的金標準，但培養周期長，且假陽性率高，不利于早期診療工作。常用的生物標記物有C-反應蛋白（CRP）、血清降鈣素原（PCT）、外周白細胞計數（WBC）等，CRP 常在感染后10～12 h升高，達到峰值的時間較遲，且其特異性不高［7］；PCT在感染后4 h開始升高，6～8 h達到峰值，若感染持續存在，則PCT持續在峰值水平。PCT雖在鑒別細菌導致的感染性疾病中更準確，但新生兒出生后第1 d可有生理性增加，直到72 h 后才逐漸下降，在生后3 d 內預測感染性疾病的特異度和敏感度均較低［8］。因此，需要既敏感又能快速獲得結果的實驗室指標，以指導臨床診療。本文就白細胞介素-6（IL-6）和血清淀粉樣蛋白（SAA）在新生兒敗血癥早期診斷中應用的研究進行綜述。

1 IL-6與新生兒敗血癥

1.1 IL-6的概述 白細胞介素-6（interleukin-6，IL-6）是一種具有多功能的糖蛋白細胞因子［9］，在機體的造血、免疫調節、炎癥反應等過程中均起著重要的作用。

1.1.1 IL-6的一般特性 人IL-6基因是位于7號染色體上，全長5 kb，含4 個內含子和5 個外顯子，成熟IL-6 由184個氨基酸組成，分子量為21～26 kD［10］。人體單核/巨噬細胞、內皮細胞、（B、T）淋巴細胞、成纖維細胞等多種細胞類型均可合成IL-6。有研究表明，IL-6 mRNA 在多數正常細胞中不表達，但在各種病因所致感染及炎癥的情況下，感染血清中的IL-6 水平有不同程度的上升，其高低可以作為評估疾病嚴重程度及預后的指標［11］。

IL-6 具有多種生物學功能，促進肝臟合成急性期蛋白質（如CRP 和SAA），誘導T、B 淋巴細胞增殖和分化，使之成為具有分泌免疫球蛋白的免疫活性細胞，發揮免疫屏障功能。其他生物活性還包括促進雜交瘤/漿細胞瘤的細胞增殖，促進造血多功能干細胞死亡增殖和分化；加快巨核細胞成熟和產生血小板等［12］。它的許多生物活性是其致病性的根源。

1.1.2 IL-6 的生成機制 當機體受到感染后，不同的病原體及其產物與人Toll 樣受體（Toll-like receptors，TLRs）家族相互作用，刺激細胞內的核因子（necrosis factor，NF）-κB 和各種激酶，導致炎性細胞因子如TNF-α、IL-6、IL-8 等的產生和釋放，IL-6 與其受體（IL-6R）的結合激活宿主細胞，并進一步募集由人類糖蛋白130（gp130）形成的二聚體，從而啟動下游信號通路，激活單核/巨噬細胞、淋巴細胞及血小板等，啟動炎癥反應［13-14］。

1.2 IL-6 在新生兒敗血癥中的應用 在新生兒感染、缺氧和缺血的情況下，促炎細胞因子在組織損傷和器官衰竭的發病機制中發揮關鍵作用。IL-6是炎癥細胞因子網絡中的關鍵成分，研究顯示，與CRP 和PCT 相比，IL-6 的優勢是對感染的即時反應，其水平在2 h 內即可達到峰值［15］。Sun等［16］通過meta 分析評估IL-6對新生兒敗血癥的診斷價值，回顧分析31 項研究，包括1 448 例敗血癥嬰兒和1 628 例對照組嬰兒，計算出IL-6 的敏感性和特異性分別為88%和82%。此外，Mirzarahimi 等［17］通過對31 例生后第1周內入住NICU的早產兒進行橫斷面研究，分別在入院時、第3 d和第7 d檢測CRP、IL-6和全血計數，他們觀察到住院后第1 d和第3 d IL-6的均值明顯高于正常值，第7 d的均值低于正常值，但差異無統計學意義；他們還發現IL-6水平的升高比CRP更早出現，并且敏感性和特異性均優于CRP，這與Wu 等［18］的結論一致。EOS 的感染常發生在出生前或出生時，有研究表明，在臍血中常檢出高水平的細胞因子，與CRP 相比，臍血IL-6 對有感染危險因素的嬰兒出生后立即開始治療有較好的預測作用［19］。因此，IL-6 被認為是判斷新生兒敗血癥早期的良好指標。Celik 等［20］研究表明，血培養陽性患兒的IL-6 均值為349 pg/ml，其水平高于臨床敗血癥組和健康組患兒，其中革蘭陰性菌組的IL-6 值較革蘭陽性菌組增加了10倍，提示IL-6可作為區分新生兒敗血癥病因的參考因素。在Prashant 等［21］的研究中，發現在使用抗生素后，IL-6每增加1 ng/ml，24 h和48 h內的相對死亡率分別增加1.007 倍和1.009 倍，由此表明IL-6 是評估新生兒敗血癥預后的重要指標。

IL-6 在感染初期表現出較高的敏感性，但在24 h 后由于半衰期短而表現出較低的敏感性［7］，且IL-6 沒有明確界限的標準值和檢測成本較高，因此，在感染后期評估方面有局限性，不推薦單獨使用，建議與其他白細胞介素及診斷標志物聯合應用。此外，開展廣泛的研究有助于規范白介素界限值在新生兒敗血癥早期診斷中的應用。

2 SAA與新生兒敗血癥

2.1 SAA 的概述 血清淀粉樣蛋白A（serum amyloid A，SAA）與C-反應蛋白（CRP）一樣，均是急性時相蛋白（acute phase protein，APP）之一。在正常人體內，血漿SAA含量較低，一旦發生細菌、病毒、真菌感染等急性時相反應時，SAA 濃度可在4～6 h 內達到正常值的100～1 000 倍，當機體抗原清除后則迅速降至正常水平，一般認為SAA 水平與疾病的急性期及病情嚴重程度呈正相關，可作為多種疾病的診斷、預后或治療隨訪指標［22-24］。

2.1.1 SAA 的一般特性 人SAA 基因定位于11 號染色體短臂上的超基因家族體，其分子大小為150 kb，由SAA1、SAA2、SAA3、SAA4 四個基因組成。SAA1 和SAA2 屬于急性期基因，由炎癥細胞因子誘導生成，編碼急性期蛋白（A-SAA）；SAA3 是假基因，在人體內基本不表達，而SAA4 編碼結構SAA（C-SAA）［25］。SAA 主要由肝臟細胞合成，肝外細胞巨噬細胞、上皮細胞、腫瘤細胞等也可合成。正常情況下，體內90%以上的SAA 由SAA4 構成，當機體受到急性刺激時，肝細胞主要分泌SAA1 和SAA2，編碼A-SAA，最終合成SAA［22］。

到目前為止，SAA 具有多種功能，SAA 促進單核細胞和中性粒細胞的趨化作用，在免疫調節、脂質代謝和宿主防御等多種功能中發揮重要作用［26］。越來越多的證據表明，SAA 同時存在的促炎和抗炎效應在炎癥反應中扮演著重要的角色。資料顯示，SAA 是具有濃度依賴性效應，在炎癥反應早期，低濃度（10～100 ng/ml）的SAA 不但可作為單核細胞和中性粒細胞的趨化因子，還可誘導細胞因子如IL-1β、TNF-α 和IL-6 及平滑肌細胞和巨噬細胞中的基質降解酶的表達來抑制炎癥（促炎作用）；當嚴重的感染或炎癥刺激持續存在時濃度達到1 000 ng/ml 或以上，SAA 則是主要通過誘導細胞因子IL-10和IL-1rn的表達發揮抗炎作用［25-27］。此外SAA 可抑制中性粒細胞氧化爆發，發揮抗菌和抗病毒的作用，作為細菌調理素和干擾病毒感染宿主細胞。高濃度SAA 還可抑制血小板活化和聚集及刺激內皮細胞增殖、粘附、侵襲、參與體內新血管的形成［25］。

2.1.2 SAA 的生成機制 當宿主發生感染或炎癥刺激后，病原體及其產物分泌炎癥介質（如脂多糖），刺激中性粒細胞、巨噬細胞合成大量IL-1、IL-6、TNF-α 等促炎因子，IL-6 自身或協同TNF-α 和IL-1 誘導肝細胞內的APP 基因轉錄合成SAA，SAA 誘導細胞因子和趨化因子，刺激粘附和趨化單核細胞、中性粒細胞等定向遷移，啟動炎癥反應［22］。

2.2 SAA 在新生兒敗血癥中的應用 如前所述，CRP的感染早期敏感性差、PCT 的生理性升高、IL-6的半衰期短等可影響新生兒敗血癥的早期診斷及病情評估。研究顯示，SAA濃度可在急性感染期4～6 h內達到正常值的100～1 000 倍［22-24］。敗血癥常見病原微生物雖為細菌，但也可為病毒或真菌。研究發現，SAA 在細菌和病毒感染初期均會不同程度地升高［28］。在細菌感染性疾病中，SAA 的敏感性高于CRP，升高快、幅度大，SAA 水平持續高于100 mg/L 時可強烈提示細菌感染的急性期。有文獻報道，在病毒感染性疾病中，SAA水平顯著升高而CRP幾乎不升高，因此兩者同時檢測有利于及早鑒別細菌和病毒感染，減少抗生素的濫用［29-30］。Hedegaard 等［31］對72 份關于生物標記物在預測新生兒敗血癥中的診斷價值的文章進行meta 分析得出，急性期SAA在發病時和發病后48 h均有較高的敏感性和高陰性預測值。Arnon 等［32］對166 例有敗血癥和非敗血癥的嬰兒進行對照研究，發現敗血癥發生后0、8 和24 h，濃度為10 mug/ml 的SAA 顯示出更高的敏感性（分別為95%、100%和97%）和陰性預測值（分別為97%、100%和98%），計算ROC曲線面積（AUC），得出SAA 的AUC 最大，提示SAA 是一個早期確診敗血癥的可靠指標。在另一項研究中，Arnon等［33］報道，血清SAA 與CRP［敏感性（96%比30%）、特異性（95%比98%）、陽性預測值（85%比78%）、陰性預測值（99%比83%）］相比，SAA 升高更早、更快，治療后的降低水平也更迅速，對預測EOS 具有良好的診斷準確性。岑臻與張丙宏［34］通過對危重癥新生兒敗血癥的研究顯示，新生兒臍血SAA 及CRP 水平與危重癥程度均呈正相關關系（r值分別為0.713、0.805，均P＜0.05）；SAA、CRP 診斷新生兒危重癥的敏感性分別為84.01%、72.12%，特異度分別為96.72%、90.58%，ROC 曲線下面積分別為0.941、0.904，提示監測SAA 及CRP 水平有助于早期診斷新生兒危重癥，并為病情嚴重程度評估提供一定的依據。SAA 半衰期較短，只有50 min 左右［24］。國外有學者對42 例早產兒敗血癥進行研究，在首次懷疑LOS時及8、24和48 h后測定CRP、SAA、IL-6水平和WBC 計數［35］，發現早在敗血癥開始后8 h，上述指標水平在嚴重敗血癥的嬰兒中就明顯降低，兩組患者在8 h的最早時間點之間的差異在SAA 中達到最大值，嬰兒死亡率與8 h的SAA 水平呈負相關，這表明在敗血癥的最初癥狀沒有臨床改善的情況下，8 h SAA 水平的降低可能不是恢復的跡象，而是預后不良的預測。當感染控制、癥狀緩解后，SAA在疾病的恢復期迅速下降。國內戶梅芳［36］的研究也進一步證實血清SAA、PCT、CRP 水平持續升高提示患兒病情嚴重及預后可能不良；當經過治療后上述3 項指標血清水平降低，說明患兒病情得到有效控制，提示預后良好。

SAA 可作為獨立的參考因素對敗血癥的病原學及炎癥嚴重程度進行判斷，同時也可作為治療隨訪的指標，然而SAA 在眾多疾病中的作用機制及其生物學功能目前尚未完全明確且缺乏統一的診斷標準，對SAA 的臨床應用有一定的受限。

3 結論

新生兒敗血癥起病急，進展快，死亡率高，需要早期診斷并積極治療。雖然血清SAA、IL-6、CRP 和PCT 等早期檢測指標在新生兒疾病中的應用各有優缺點，聯合檢測及監測動態變化情況，有助于新生兒敗血癥的早期病原學鑒別診斷、病情監測及治療效果、預后的評估。