紅細胞分布寬度在醫院獲得性肺炎實驗室診斷中的價值評估

吳 凱 劉 芬 張 利 王書俠

紅細胞分布寬度(red blood cell distribution width，RDW)是血細胞檢測的常規參數，是反映外周血紅細胞體積異質性的一種指標，RDW越高，表明紅細胞的離散程度越大。過去RDW一直用于貧血的診斷或鑒別診斷，近來有研究表明，其與自身免疫病、心血管病、消化系統疾病、感染性疾病等均密切相關[1～4]。醫院獲得性肺炎(hospital-acquired pneumonia, HAP)即醫院內肺炎，是住院患者最常見的并發癥，常見的病原體主要為細菌、真菌等。由于HAP起病隱匿，個體的差異又導致臨床表現各異，若診療不及時，嚴重的可引起膿毒癥或多臟器衰竭，病死率高。

HAP的實驗室診斷主要是下呼吸道分泌物的培養，這也是鑒定HAP病原體的“金標準”，但由于呼吸道是開放性通道，病原體復雜多樣，再加上標本采樣的質量問題，致使培養的病原體是定植還是感染、致病菌是革蘭陽性菌還是陰性菌很難判斷。最近有研究發現，實驗室常規項目RDW有可能成為急性闌尾炎或胃食管反流病診斷的生物學標志物[5, 6]。有研究者報道RDW可有效區分新型冠狀病毒肺炎(corona virus disease 2019，COVID-19)與普通社區獲得性肺炎或甲乙型流感病毒感染[7, 8]。RDW還可作為遲發型革蘭陰性菌膿毒癥的預測因子，并且RDW升高與其病死率緊密相關，與C反應蛋白(CRP)聯合可以預判反復血培養陰性的感染性心內膜炎[4, 9]。同時，RDW還可能成為膿毒癥病情進展或COVID-19從普通型進展為重癥型的預后評估[10, 11]。作為實驗室常規檢測的衍生項目，RDW具有簡便、價廉等優點，那么RDW對HAP的實驗室診斷及感染菌群的評估是否有一定的價值呢？目前，RDW在病情的預后報道較多，但在HAP的實驗室診斷及感染菌群中的價值還鮮有報道。本研究初步探討HAP實驗室診斷與RDW的相關性，評估RDW在HAP實驗診斷及感染菌群中的價值。

對象與方法

1.研究對象：回顧性分析2019年1～6月成年住院患者痰細菌培養及同一患者血常規的檢驗結果。HAP的診斷標準參照2018版《醫院獲得性肺炎診斷和治療指南》。排除血液系統疾病、膿毒癥、明顯的自身免疫病和腫瘤等患者。

2. 研究方法：(1)數據收集：統計分析患者的痰培養結果及其血常規參數RDW，分為痰培養陽性組(陽性組)73例和痰培養陰性組(陰性組)48例，同時隨機抽取同期健康體檢者20例作為對照組。所有患者痰培養送檢時間和血常規送檢時間間隔不超過3天。若同一患者間隔不同的時間痰培養結果相同，所對應的RDW結果不納入統計標準。RDW(%)參考值：10.6～15.0；RDW(%)>15.0視作異常升高。所有的檢驗質控均在控。(2)儀器與試劑：全自動五分類血液分析儀購自深圳邁瑞公司，型號BC-6800，試劑為公司配套試劑；Vitek2 Compact全自動細菌鑒定及藥敏分析儀為法國梅里埃公司生產，原裝藥敏卡由該公司提供；全自動微生物質譜檢測系統為鄭州安圖公司，型號MS1000，鑒定靶板和質譜預處理試劑由該公司生產。血常規質控品為美國BIO-RAD公司生產，微生物質控品由江蘇省臨檢中心提供。

結 果

1. 患者一般特征及RDW異常率：隨機抽檢痰培養121例，其中痰培養陽性組73例，患者年齡72.48±10.56歲，RDW升高43例(58.90%)；痰培養陰性組48例，患者年齡68.03±15.90歲，RDW升高40例(16.66%)；另抽檢同時期健康體檢者20例，年齡66.80±12.92歲，RDW升高0例(0%)。3組的性別、年齡及紅系參數如平均紅細胞體積(MCV)、平均血紅蛋白含量(MCH)及平均血紅蛋白濃度(MCHC)比較差異無統計學意義，血紅蛋白(HB)、白細胞計數(WBC)和CRP的陽性組和陰性組間比較差異無統計學意義，但兩組和對照組間比較差異有統計學意義；3組RDW值異常率比較差異有統計學意義，痰培養陽性組的RDW異常率顯著上升(表1)。

表1 各組的臨床特征及RDW異常率

2.各痰培養組RDW水平：住院患者痰培養陽性組RDW(%)水平[15.40(14.20，16.60)]顯著上升，與痰培養陰性組RDW(%)[13.15(12.57,14.20)]和健康對照組[12.85(12.27,13.30)]比較，差異有統計學意義(P<0.01)，而痰培養陰性組和健康對照組之間比較，差異無統計學意義(P>0.05，圖1)。

圖1 痰培養組和對照組的RDW水平與對照組和陰性組比較，*P<0.01

3.痰培養陽性組的菌群分布：121例痰培養中，73例培養出病原菌，主要集中在老年住院患者，病原菌以革蘭陰性桿菌(G-b)為主，占50例，其次為革蘭陽性球菌(G+c)和真菌(fungus)，分別為12例和11例。G-b主要為腸桿菌和非發酵菌，腸桿菌以肺炎克雷伯菌和大腸桿菌為主，非發酵菌以鮑曼不動桿菌和銅綠假單胞菌為主；G+c主要為金黃色葡萄球菌；真菌主要為曲霉菌和隱球菌(表2)。

表2 痰培養陽性組的菌群分布(n=73)

4.各菌群的RDW水平：73例痰培養陽性組菌群以革蘭陰性桿菌為主，其次為革蘭陽性球菌和真菌。對這3組菌群的RDW(%)水平分析發現，與真菌組RDW(%)[14.90(14.05,16.17)]和陽性球菌組RDW(%)[14.80(14.17,15.30)]比較，陰性桿菌組的RDW(%)水平[15.90(14.35,17.40)]明顯上升，差異有統計學意義(P<0.05)，真菌組和陽性球菌組比較差異無統計學意義(P>0.05，圖2)。

圖2 痰培養陽性組各菌群的RDW水平與陽性球菌組和真菌組比較，*P<0.05

5.RDW對HAP及其感染菌群的預測價值：通過ROC曲線分析，RDW鑒別HAP(痰培養陽性)與疑似HAP(痰培養陰性)及正常對照組的AUC分別為0.81和0.90；鑒別HAP G-b感染相對于G+c和真菌的AUC分別為0.75和0.72，差異均有統計學意義(P均<0.01，圖3，表3)。ROC曲線及其參數見圖3。

表3 RDW預測HAP及其感染菌群的效能分析

圖3 RDW預測HAP及其感染菌群的ROC曲線A.住院患者HAP及疑似HAP；B.HAP組及正常對照組；C.HAP G-b及G+c感染組；D.HAP G-b及真菌感染組

討 論

RDW是血液分析儀快速、自動計算出的紅細胞指數，RDW降低無臨床意義。臨床檢驗工作中常會發現RDW升高，通常會認為RDW增高是貧血或造血系統發生了障礙，但結合其他參數會發現，雖然RDW增高了，但紅系其他指標并沒有明顯改變，患者也沒有貧血的臨床表現。那么，RDW是不是還有其他的臨床意義呢？RDW升高與感染是否還有關聯呢？

眾所周知，HAP是住院患者最常見的感染性并發癥，HAP的實驗室診斷主要是痰細菌培養。本研究發現，痰培養陽性組和陰性組患者及健康對照組的年齡比較差異無統計學意義，基本可排除年齡導致的RDW差異。本研究住院患者HAP組的RDW異常率為58.90%，高于Pan等[7]報道的RDW(%)在社區獲得性肺炎的異常率(29.4%)。且HAP的RDW水平[15.40(14.20，14.60)]也較疑似HAP者明顯上升，說明HAP患者的RDW水平呈高表達，雖然HAP患者RDW水平與Pan等[7]報道的RDW在COVID-19中的水平[15.55(13.70，16.70)]相當，但高于其在社區獲得性肺炎的水平[13.00(12.20，13.20)][6]。進一步研究發現，HAP 革蘭陰性菌感染者的RDW水平明顯高于陽性菌和真菌感染者，表明RDW在G-b感染人群的表達水平更高。ROC曲線發現，RDW不僅能較好地鑒別HAP與疑似HAP，還能鑒別HAP者G-b感染與其他菌群感染，因此推測RDW能夠作為HAP感染標志的有效補充。在排除貧血的情況下，RDW水平越高，感染的可能性越大，革蘭陰性菌感染，RDW升高越明顯。

有研究表明，炎性因子、氧化應激或營養狀況與RDW升高密切相關[12]。疾病或營養不良時，機體呈急、慢性炎性狀態，炎性因子如IL-6、TNF-α、IL-1等形成炎癥瀑布級聯，不僅直接抑制骨髓造血和RBC的分化、破壞RBC對鐵的吸收和利用，還能阻礙腎臟促紅細胞生成素(EPO)的產生，導致紅細胞成熟障礙而使RDW升高。炎癥發生時巨噬細胞產生的氧化應激如iNOS會破壞RBC生成的原料——核酸和脂質，引起RBC膜受損和大小不均，導致RDW升高[12～14]。住院患者因各種原因多有營養不良和內環境紊亂而繼發HAP，致炎因子上調，導致RDW升高。本研究還發現HAP的革蘭陰性菌感染占大多數(68.49%)。革蘭陰性菌細胞壁的主要成分脂多糖(LPS)即內毒素，在機體免疫應答和抗生素的作用下，菌體裂解釋放內毒素引起致熱源反應和“炎癥風暴”，這可能是革蘭陰性菌感染的HAP患者RDW水平高于其他菌群的原因[15]。

RDW由RBC的壽命決定，與血紅蛋白、白細胞數量和年齡等無關，而RBC的半衰期約120天，因此RDW反映的是炎癥的長期強度[14,16]。而傳統炎性標志物如CRP、降鈣素原、肝素結合蛋白等反映的是短期狀況，尤其CRP在抗生素作用下會迅速降低，CRP和WBC還屬于非特異性炎性標志物，并且這些指標價格昂貴、檢測困難，而RDW具有操作簡便、價格低廉、可常規開展等優點。

綜上所述，RDW不僅可作為懷疑HAP感染和非感染的初步評估，還可作為HAP感染菌群尤其革蘭陰性菌感染的初判，以輔助抗生素的治療。懷疑HAP患者同時觀察RDW的水平，必要時動態監測RDW的變化，可以使HAP的實驗室診斷得到不少啟示。RDW將是一項很有前景的生物學標志物。