肝素結合蛋白在感染性疾病中的應用研究進展

張萬乾， 王想福， 任有亮， 鄭卉卉

（1.甘肅中醫藥大學，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅省中醫院脊柱微創骨科，甘肅 蘭州 730050；3.重慶醫科大學第二附屬醫院，重慶 400000）

感染性疾病是一類嚴重威脅人類健康的疾病，其初期癥狀缺乏特異性，往往會導致診斷延誤，是導致危重癥患者死亡的主要原因[1]。因此，對感染性疾病的早期識別至關重要。肝素結合蛋白（heparin-binding protein，HBP）是一種新型感染標志物。《中國嚴重膿毒癥/膿毒性休克治療指南（2014）》[2]指出，HBP可作為膿毒癥，特別是嚴重細菌感染的早期診斷標志物。本文就HBP的結構、功能及其在感染性疾病中的作用進行闡述，以期為感染性疾病的診治提供參考。

1 HBP 概述

HBP是存在于中性粒細胞嗜苯胺藍顆粒和分泌顆粒中的一種蛋白質分子，最初是因殺菌功能和與肝素結合的能力而引起學者們的關注。1984年，SHAFER等[3]從中性粒細胞顆粒中分離出帶有正電荷且具有殺菌活性的蛋白質，將其命名為CAP37。1989年，GABAY等[4]從中性粒細胞顆粒中分離出具有殺菌活性的天青殺素和嗜苯胺藍蛋白。1991年，FLODGAARD等[5]分別從人和豬中性粒細胞顆粒中分離出具有肝素結合能力的蛋白，將其命名為“heparinbinding protein”。2001年，一項針對 HBP 的體外實驗使學者們開始關注HBP的炎癥趨化活性[6]。2010年后，HBP開始被應用于感染性疾病的診斷[7]。

2 HBP的結構

HBP是胰蛋白酶樣絲氨酸蛋白家族的一員，具有殺菌活性且帶正電荷，主要在中性粒細胞的細胞質中產生。HBP為單鏈蛋白結構，分別將251個氨基酸前體中的N端去除26個氨基酸殘基、C端去除3個氨基酸殘基，由剩下的222個氨基酸殘基構成，其相對分子質量為24 000[8]。HBP主要沉淀于內皮細胞中，可誘導內皮滲透增加，激活單核細胞沿著內皮滾動，發揮對炎癥反應和血管滲漏的調節作用[9]。HBP對內毒素脂質A成分具有較強的親和力，可與內毒素結合[10]。HBP與肝素也有很強的親和力，兩者結合后，其活性會被抑制。

3 HBP的功能

3.1 調節血管內皮細胞功能

HBP可以調節血管內皮細胞功能，增加其通透性，導致血漿滲透和水腫，這是炎癥反應的特征性表現之一。有研究結果顯示，多形核白細胞的游走伴隨著血漿的滲漏，在血漿漏出后，多形核白細胞可移行至組織中并脫顆粒，釋放出更多的HBP[11]。

3.2 調節單核/巨噬細胞功能

HBP可使單核/巨噬細胞發生趨化并被激活，增強機體對感染或損傷的免疫反應，增強炎癥反應。有研究證實，HBP增強單核細胞和內皮細胞黏附的作用可被HBP受體阻斷，這些受體包括CD18抗體、百日咳毒素、甲酰基肽受體抑制劑[12]。

3.3 調節細胞凋亡

HBP進入細胞后可聚集在線粒體區域，通過線粒體途徑，參與調節細胞凋亡，線粒體外膜上的Bak、Bax和Bcl-2參與了該過程的信號通路，與細胞的應激反應一致[13]。這表明HBP與嚴重的細菌感染密切相關，或可作為臨床診斷的指標和藥物治療靶標。

4 HBP在感染性疾病診斷中的作用

4.1 HBP診斷肺部感染和肺損傷的臨床價值

STJ?RNE ASPELUND等[14]收集了29例肺移植受者的113份支氣管肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage fluid，BALF）樣本，他們發現在感染過程中，BALF中的所有生物標志物水平均顯著升高，而發生排斥反應的患者BALF中生物標志物的水平與非感染患者相當；在HBP臨界值為150 ng/mL時，診斷感染的敏感性為75%，特異性為92%，陽性預測值為92%，陰性預測值為76%，HBP可作為肺移植患者肺部感染的診斷標志物。LIN等[15]的研究結果顯示，急性肺損傷（acute lung injury，ALI）、急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）患者血漿HBP水平明顯高于心源性肺水腫（cardiac pulmonary edema，CPE）患者，HBP診斷ALI、ARDS的敏感性為75.0%，特異性為78.2%，HBP可作為鑒別診斷ALI、ARDS與CPE的生物標志物，但HBP是否可用于指導臨床管理ALI、ARDS還有待進一步研究。

4.2 HBP診斷重癥胰腺炎繼發感染的臨床價值

萬東文[16]的研究結果顯示，HBP、白細胞介素（interleukin，IL）8、降鈣素原（procalcitonin，PCT）聯合檢測診斷重癥急性胰腺炎（severe acute pancreatitis，SAP）繼發感染的特異性可達 96.67%，且 HBP 的特異性（93.33%）、敏感性（56.67%）、準確性（76.67%）均高于IL-8、PCT，陽性預測值和陰性預測值分別為88.33%和73.33%，因此HBP可作為SAP繼發感染的診斷指標。邱飛等[17]的研究結果顯示，SAP繼發細菌感染組血清HBP水平明顯高于SAP未繼發細菌感染組（P<0.05）；HBP診斷SAP繼發細菌感染的敏感性為84.0%、特異性為87.0%，而PCT的敏感性為66.2%，特異性為81.0%；在SAP繼發細菌感染患者中，血清HBP與PCT呈正相關（r=0.71，P<0.01）。他們認為HBP可作為SAP繼發細菌感染的輔助診斷指標，與傳統炎癥因子PCT相比，HBP水平升高更明顯，診斷SAP繼發細菌感染的價值更高。

4.3 HBP診斷顱內感染和腦膜炎的臨床價值

陳若虹等[18]檢測了64例顱內感染患者腦脊液白細胞（white blood cell，WBC）計數、HBP和PCT水平，結果顯示細菌性感染組腦脊液HBP高于病毒性感染組、隱球菌感染組和對照組（P<0.05），腦脊液HBP水平診斷細菌性顱內感染的敏感性和特異性分別為73.9%和87.8%，在病毒性和隱球菌性顱內感染的鑒別診斷中也有一定的價值，優于腦脊液WBC計數等傳統指標。KANDIL等[19]的研究結果顯示，細菌性腦膜炎患者腦脊液HBP水平和血清HBP水平均顯著高于病毒性腦膜炎患者和腦脊液檢查正常者，以56.7和45.3 ng/mL分別作為腦脊液HBP和血清HBP診斷細菌性腦膜炎的臨界值，診斷準確性為100%，且血清HBP水平與腦脊液HBP水平呈顯著正相關（r=0.93，P=0.000），因此血清HBP或可作為鑒別診斷細菌性腦膜炎與病毒性腦膜炎的潛在標志物。

4.4 HBP 診斷尿路感染（urinary tract infection，UTI）的臨床價值

王迪等[20]采用受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線分析了尿液HBP診斷UTI的效能，結果顯示，尿液HBP診斷UTI的曲線下面積（area under curve，AUC）為0.948，最佳臨界值為69.20 ng/mL，敏感性為89.9%，特異性為89.1%，診斷效能優于目前臨床常用的尿液白細胞酯酶、亞硝酸鹽和WBC計數（AUC分別為0.836、0.671 和 0.897），因此尿液HBP或可作為判斷UTI的新型標志物。KJ?LVMARK等[21]的研究結果顯示，尿液HBP水平診斷UTI的敏感性為89.2%，特異性為89.8%，陽性預測值為90.2%，陰性預測值為88.8%；與WBC計數、IL-6相比，HBP鑒別診斷膀胱炎和腎盂腎炎的效能更優。總之，尿液HBP輔助診斷UTI的敏感性和特異性均較好，可作為UTI的診斷標志物。

4.5 HBP對細菌性感染疾病的診斷價值

王卓等[22]的研究結果顯示，HBP可快速、準確地診斷新生兒早期細菌感染，其準確性高于C反應蛋白（C-reactive protein，CRP）、PCT、WBC計數等常用指標，HBP、CRP及PCT聯合檢測診斷新生兒早期細菌感染的敏感性為80.1%，特異性為81.5%，提示三者聯合檢測對新生兒早期細菌感染的診斷有一定價值。ZANFALY等[23]選取了90例有敗血癥跡象的患者，根據12 h后的病情發展情況分為膿毒癥組（41例）、嚴重膿毒癥組（29例）和膿毒性休克組（20例），分別在入選時和12 h后采集所有患者血液樣本并檢測血漿HBP水平，結果顯示，嚴重膿毒癥組和膿毒性休克組在監測到循環衰竭跡象前，血漿HBP水平持續升高12 h；血漿HBP水平診斷嚴重敗血癥和膿毒癥的AUC為0.950，最佳臨界值為31.6 ng/mL，敏感性為85.7%，特異性為87.8%，陽性預測值為89.4%，陰性預測值為83.7%；與膿毒癥組比較，嚴重膿毒癥組和膿毒性休克組12 h后的血漿HBP水平顯著升高（P<0.001）。因此，HBP可作為早期預測和診斷膿毒癥的標志物。

5 HBP與傳統炎癥指標的比較

目前，臨床用于判斷感染的傳統炎癥指標，如WBC計數、CRP、PCT、紅細胞沉降率（erythrocyte sedimentation rate，ESR）、IL-6，單項應用時均存在一定的局限性。因此，在臨床實際工作中，一般需結合多個指標、多次檢測結果以及臨床資料綜合分析，才能對感染性疾病的病情嚴重程度作出準確判斷，制定治療方案，進行預后評估。

WBC對人體具有重要的保護功能，其檢測簡便，但由于WBC計數結果個體差異較大，且易受多種因素影響，在感染性疾病的診斷中局限性較大[24]。CRP是區分細菌感染和病毒感染的有效指標[25]，主要用于急性感染的鑒別診斷、抗菌藥物療效觀察等[26]。但CRP對感染的診斷缺乏特異性[27]。有研究結果顯示，HBP相對于CRP能更快速、有效地輔助診斷呼吸道局部細菌感染[28]。PCT在健康人血清中的水平非常低，只有在細菌釋放毒素導致感染后才會升高，可以及時反映全身炎癥反應的活躍程度[29]。但有一些非感染情況也會引起 PCT的急劇升高，而HBP相對于PCT在血流感染早期升高更快，特異性更強[30]。ESR可判斷機體是否存在炎癥因子，但ESR并不是某一種疾病的特異性診斷指標[31]。IL-6是急性期炎癥反應的重要介質，在炎癥反應中出現升高趨勢的時間早于CRP、PCT等炎癥因子，可用于輔助早期診斷急性感染[32]。有研究結果顯示，聯合檢測血清HBP、IL-6對發熱患者的臨床診斷有重要價值[33]。與目前使用的其他感染性疾病指標相比，HBP與細菌感染的關系更為密切，對感染性疾病的早期預警、預測評估及療效觀察均具有重要的臨床價值。

6 結語

綜上所述，HBP是中性粒細胞釋放的一種顆粒蛋白，其產生和釋放的機制還需要進一步研究。HBP作為一個臨床新型的炎癥標志物，具有高敏感性及高特異性的優點，如何將HBP與傳統炎癥標志物結合，以尋找可更加快速、特異、靈敏地診斷感染性疾病的指標，仍需要進一步研究[34]。隨著對HBP研究的深入，HBP有望在感染性疾病的鑒別診斷中發揮更大的作用。