關于肝素結合蛋白在臨床感染性疾病中的早期診斷研究進展

張澤彬

（浙江大學醫學院附屬第二醫院檢驗科 浙江 杭州 310000）

1984 年SHAFER 等[1]首次分離鑒定出肝素結合蛋白（heparin-binding protein, HBP），HBP 因其抗菌性能而開始備受關注，后來人們研究感染性疾病時發現HBP 在感染和炎癥中起著多功能介質的作用。在臨床感染性疾病中，每年膿毒血癥患者有1900 多萬患者，其中約600萬患者死亡，病死率超過1/4,而且約有300 萬幸存的患者中有認知障礙[2]。同時在《中國膿毒癥早期預防與阻斷急診專家共識》也指出[3]，HBP 其診斷膿毒癥的準確率大于其他細胞因子。本文回顧性介紹HBP 的特征以及HBP 的最新研究進展，為臨床感染性疾病預測和早期診斷提供新的思路。

1.肝素結合蛋白的特性

1.1 肝素結合蛋白的結構特性

HBP 擁有221 或222 氨基酸殘基，它的相對分子質量為37×103,它是一種存在于中性粒細胞的分泌顆粒和嗜天青顆粒中的具有多種功能的炎癥蛋白，又被稱做是天青殺素或陽離子抗微生物蛋白37（CAP37），是絲氨酸蛋白酶多形核中性粒細胞（polymorphonuclear, PMN）家族成員。這個蛋白質與人類彈性蛋白酶有47%的直接序列相似性，兩個蛋白質都有8 個嚴格保守的半胱氨酸殘基組成了二硫鍵[4]。然而，由于催化三聯體的兩個殘基突變，HBP 通常被認為缺乏絲氨酸蛋白酶活性。它是多種細胞的有效化學引誘劑，尤其是單核細胞，也是血管滲漏和水腫形成的有力誘導劑。HBP 也是在PMN 外滲后分泌的，在那里它與其他類型細胞相互作用，這些特征使得HBP 成為早期發現感染性疾病的診斷指標。

1.2 肝素結合蛋白的功能特性

在健康人群血液中檢測肝素結合蛋白的含量小于10 ng/mL，當感染發生時，侵入血管的HBP 水平升高。HBP的作用特性主要有：（1）調節血管內皮細胞功能方面，影響血管通透能力和炎癥應激反應，這種分子反應提供了一種新的策略，以防止內皮細胞屏障功能障礙所造成的白細胞數目活化錯誤定向的結果。（2）從多形核中性細胞釋放出來的HBP 能夠趨化并激活單核/巨噬細胞，并釋放腫瘤壞死因子-α 和γ-干擾素，Harini Raghu等[5]研究發現HBP 最后激活單核細胞上的CC-基序-趨化因子受體2 號（CCR2），更加證實了肝素結合蛋白與單核細胞以及巨噬細胞之間的緊密關系。（3）它通過線粒體途徑參與細胞凋亡的平衡調節，Maria Olofsson等[6]研究發現從肝素結合蛋白處理的內皮細胞中分離出的線粒體的蛋白質印跡結果證明了這一點。

1.3 肝素結合蛋白和其他炎癥指標的比較

在臨床感染性疾病中，隨著一些生化檢測指標不斷應用于臨床，臨床醫生對于感染性疾病的早期診斷，也有了更多新的認識。目前常用的生化檢測指標有白細胞（white blood cell, WBC）、C 反應蛋白（C-reactive protein, CRP）、降鈣素原（procalcitonin, PCT）、白介素6（IL-6），以及現在新發展的生物標記物HBP。（1）WBC 常常用于細菌感染和病毒感染的區別，但在嚴重感染時，WBC 常常是下降的，又很難區分兩者。（2）CRP 升高比較滯后，一般要感染兩小時之后才逐漸升高，24 ～48 h 才達到高峰，一般情況下把CRP 看做是細菌感染的指標，區別于病毒感染，對感染發生的特異性并不強，很多非感染性疾病也會升高，比如腫瘤、心腦血管疾病、風濕病、結締組織病等。（3）PCT 一般情況下與細菌感染成正相關，當PCT為0.1～0.25 ng/mL時，提示細菌感染的可能性不大，PCT 為0.25 ～0.5 ng/mL 時，可能存在需要治療的細菌感染，而PCT ＞0.5 ng/mL 時，很可能存在需要治療的細菌感染。有學者建議將PCT 為0.5 ng/mL 是膿毒癥的診斷界值，PCT 在感染2 ～4 h 后迅速上升，12 ～48 h 達到峰值[7]。但是如果遇到局部感染或者慢性炎癥不會導致其升高，因此PCT 不適用于局部感染的診斷。（4）IL-6 水平在細菌感染時明顯升高，且與HBP、CRP 等水平呈正相關，可作為感染評估和檢測的常用指標，且其濃度與患者疾病的嚴重程度一致[8-9]。但是在膿毒血癥患者中HBP 的血漿濃度在WBC、CRP、IL-6 等指標正常或輕度升高時即明顯升高，且其診斷膿毒癥的準確率大于其他細胞因子。因此隨著研究的深入和發展，HBP 將會進入實驗室應用于臨床勢在必行，將為臨床感染性疾病早期診斷提供更多有用的價值。

2.肝素結合蛋白在臨床感染性疾病中的早期診斷價值

2.1 肝素結合蛋白在新生兒感染中的早期診斷價值

近幾年來，新生兒感染性疾病相關的最有效的預防措施得到增強，發病率不斷下降，但仍是新生兒疾病的常見病因和主要死因。研究總結表明，由細菌和病毒感染引起新生兒死亡約占新生兒期死亡的五分之一[10]。新生兒的免疫功能大腦發育不成熟，對外界刺激反應異常低，新生兒感染后臨床初期癥狀不明顯，感染性休克可能會在數小時內出現，嚴重時可導致器官實質功能損害、衰竭，甚至死亡。李仁華等[11]通過收集該院收治的新生兒感染患兒80 例作為研究，比較患兒的HBP、PCT、CRP、WBC、中性粒細胞淋巴細胞比值（neutrophil to lymphocyte ratio, NLR）水平，結果發現在研究組患兒的HBP 的藥時曲線下面積（area under curve, AUC）為0.884，靈敏度為0.85，特異性為0.81，顯著高于PCT、CRP、WBC、NLR 水平，提示HBP 是該研究中診斷新生兒感染情況的最佳指標。因此綜上所述，肝素結合蛋白可以作為早期研究、早期發現和早期控制新生兒再感染的一個重要的不可缺少的指標。

2.2 肝素結合蛋白在成人斯蒂爾病中的早期診斷價值

成人斯蒂爾病（adult onset Still’s disease, AOSD）是一種罕見的全身性自身免疫性炎癥性疾病。其典型特征是高熱、關節炎或關節痛、皮疹、白細胞總數和中性粒細胞增多以及血小板增多，血清鐵蛋白升高。其他常見的癥狀與體征包括咽痛、肝、脾和淋巴結腫大。臨床一般通過檢查血沉、血常規、鐵蛋白和C 反應蛋白等項目進行判斷，但是目前來看，臨床上還沒明確的診斷AOSD的標準。在臨床治療中，特別是膿毒血癥的發生，容易混淆AOSD 的診斷，兩者常難以區分。Rui Tian 等[12]通過對肝素結合蛋白在對AOSD 和膿毒血癥患者的檢測中發現，計算了受試者工作特征（ROC）曲線下的面積，以評估HBP 是否可用于區分活動性和非活動性AOSD，結果是0.811，靈敏度為0.650，特異性為0.811，HBP 臨界值為35.59 ng/mL。HBP 在作為區分AOSD 與膿毒血癥患者的生物標志物的ROC 曲線下面積為0.653，靈敏度為0.759，特異性為0.552，HBP 臨界值為65.1 ng/mL。因此血清HBP 可能是一個有用的診斷生物標志物，可用于早期評估AOSD 患者的疾病活動，并能區分AOSD 與膿毒血癥患者。

2.3 肝素結合蛋白在創傷性患者中的早期診斷價值

膿毒血癥是創傷后患病率和病死率的主要因素。創傷后膿毒血癥常常發生在創傷后幾天到幾周，病死率極高。對這些患者的早期診斷有極大的需求，預測這些重大創傷后并發癥的生物標記物將成為ICU 臨床醫生的一個非常有價值的常用工具。然而，創傷后膿毒血癥的確定診斷是很復雜的，也是創傷性疾病本身發生的炎癥可能掩蓋了臨床上述情況，使得常用的生物標志物都不太可靠。創傷后炎癥反應的發生，很大程度上的與炎癥因子風暴密切相關。研究發現，創傷性患者的基因序列與膿毒血癥患者的基因組高度保持相似，這說明生物檢測標記物在膿毒血癥和創傷性患者中有共同的主要路徑。Halldorsdottir H D 等[13]通過研究血漿中的肝素結合蛋白水平，來評估是否能作為創傷患者重大創傷后膿毒血癥的預測指標。在這項研究中，97 名創傷患者在重癥監護的第一周進行了研究。每天收集與損傷相關的數據，并記錄臨床參數數據。分別于創傷性患者傷后第1、3、5 d 采集血漿樣本，評價其與損傷相關參數及膿毒血癥的關系。其中損傷嚴重程度中位數為33 分，三分之一的創傷患者接受了大量輸血，四分之一的患者出現休克，最終30 d 病死率為8%。嚴重創傷患者肝素結合蛋白血漿濃度比較明顯升高，與休克、大量輸血和器官衰竭有關膿毒血癥患者只在第5 天出現高濃度水平。因此在創傷性患者中，HBP水平與損傷的嚴重程度和器官功能障礙有關。膿毒血癥與肝素結合蛋白的相關性較弱，僅在第1 周觀察期的后期。而且HBP 的生物診斷指標顯示，損傷后早期膿毒癥休克分化明顯較差，這說明了創傷后階段的炎癥因會削弱HBP 膿毒血癥的預測能力。因此可以看出，對創傷后的炎癥反應可能掩蓋了肝素結合蛋白作為創傷性疾病早期發生膿毒血癥的生物標志物的檢測能力。

3.總結

綜上所述，肝素結合蛋白是中性粒細胞中釋放的一種炎癥因子，不僅僅是評估膿毒血癥患者的有效生物監測指標，也是在臨床感染性疾病中應用非常廣泛。肝素結合蛋白與感染性疾病所發生的膿毒血癥也密切相關，而且與膿毒血癥所伴隨的感染性疾病更加緊密相連，兩者相互影響。與傳統的感染性指標相比，肝素結合蛋白具有更高的特異性、靈敏度等優勢。隨著醫學研究的快速發展，相信肝素結合蛋白未來會在感染性疾病有更深入的研究價值，將為臨床提供更多有效的早期診斷、療效監測和預后評估。