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可溶性髓系细胞触发受体-1对呼吸机相关肺炎早期诊断及预后的判断价值

2013-08-23沈美珠梁永杰李晓宁王秋波

中国感染与化疗杂志 2013年6期
关键词:性肺炎灵敏度通气

周 超,沈美珠,梁永杰,李晓宁,王秋波,王 岸,魏 丽

2.上海市第六人民医院金山分院;

3.上海同济大学附属东方医院。

呼吸内科患者呼吸机相关性肺炎(VAP)在医院感染中占重要比例。患者一旦发生VAP,则意味着脱机困难、住院时间延长、高病死率及医疗负担增加等严重社会、经济问题。能否早期诊断及先于病原学培养结果给予合适的抗菌药物治疗,成为有创机械通气患者救治成功的关键。

可溶性髓系细胞触发受体-1(soluble triggering receptor expressed on myeloid cells-1,sTREM-1)是细菌性感染急性期的反应物,属于免疫球蛋白超家族成员,在中性粒细胞、成熟单核细胞和巨噬细胞表面表达,其能够协同Toll样受体增强细菌感染所致的炎性反应。因此,检测生物体体液中sTREM-1对诊断细菌性感染具有潜在的应用价值[1-2]。本研究采用双抗体夹心酶联免疫吸附法(double antibody sandwich enzyme-linked immunosorbant assay,DAS-ELISA)联合检测血清及呼出气冷凝液(EVC)中 sTREM-1的水平,评估sTREM-1 对VAP诊断的临床意义,寻找能够早期诊断VAP及判断预后的特异性生物标志物,为VAP的早期诊断及预后判断提供新的临床思路和方法。

材料与方法

一、材料

患者来自2012年8月至2013年2月上海市浦东新区周浦医院和上海市第六人民医院金山分院ICU接受有创机械通气的住院患者。剔除接受有创机械通气后3 d内死亡或放弃治疗的患者。所有患者均在治疗结束后评估,发生VAP的患者定义为感染组,未发生VAP的患者定义为非感染组,感染组根据预后分为治疗有效组和治疗无效组,治疗无效组定义为死亡和撤机失败。

二、方法

(一)诊断标准 选取入住ICU并接受有创机械通气的患者为研究对象,VAP临床诊断根据ATS/IDSA2005年制定的《成人医院获得性肺炎、呼吸机相关性肺炎、护理院相关性肺炎管理指南》[3]标准。

(二)检测方法 全部患者于机械通气后第1、3、5、7天分别采样静脉血和EVC各2 mL,静脉血分离血清,分装入EP管,做好标记,检测前放置-20℃以下低温保存,成批检测。采用 DASELISA测定血清和EVC中sTREM-1水平,检测方法按试剂盒说明书进行。人sTREM-1 ELISA试剂盒由美国RB.abcam.RD公司提供,采用芬兰Labsystems Multiskan MS-352型全自动酶标仪检测,于波长450 nm波长下读取各孔的吸光度(A值),以A值为纵坐标,绘制标准曲线,通过标准曲线读取样品中sTREM-1的浓度。

(三)临床其他资料的收集 所有患者均于机械通气后第1、3、5、7天分别采集下呼吸道分泌物进行细菌培养并记录培养结果,记录机械通气治疗后转归(死亡和撤机失败)等资料。

(四)统计学处理 所有数据均采用PEMS 3.1统计软件分析,计数资料以均数±标准差(¯x±s)表示,两组间比较使用两独立样本t检验;以1-特异度为横坐标,灵敏度为纵坐标,作受试者工作曲线(receiver-operating characteristic curve,ROC 曲线),得出灵敏度和特异度,并计算sTREM-1对VAP的诊断效能。ROC曲线下面积(AUC)比较使用χ2检验,两两比较使用Dunnett法检验。采用双侧检验进行统计学推断,P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、患者机械通气治疗后转归

累计37例患者接受有创机械通气治疗,并附合入选标准,其中感染组24例,男18例,女6例,年龄21~85岁,包括治疗有效组14例,治疗无效组10例。感染组患者基础疾病有慢性阻塞性肺疾病(COPD)10例,脑血管意外7例,外科术后5例,晚期肺癌1例,支气管扩张1例;非感染组13例,男9例,女4例,年龄26~80岁。非感染组患者基础疾病有COPD6例,脑血管意外3例,外科术后3例,社区获得性肺炎1例。感染组和非感染组的性别、年龄比较,差异无统计学意义(P>0.05)。

二、感染组与非感染组不同时间点血清和EVC中sTREM-1水平比较

第1天,治疗有效组、治疗无效组及非感染组间血清及EVC中sTREM-1水平差异无统计学意义(P>0.05);第3天和第5天,感染组血清和 EVC中sTREM-1水平较非感染组明显升高,差异有显著统计学意义(P<0.01)。第7天,治疗无效组血清和EVC中sTREM-1仍处较高水平,与治疗有效组、非感染组比较差异有显著统计学意义(P<0.01),而治疗有效组与非感染组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。感染组与非感染组不同时间点血清和EVC中sTREM-1水平见表1、2。

三、应用ROC曲线分析血清和EVC中sTREM-1对VAP的诊断效能

第3天血清和 EVC 中sTREM-1 ROC AUC分别为0.897、0.909,第5天血清和EVC sTREM-1 ROC AUC分别为0.906、0.898,因此,两者早期诊断VAP的效能相仿。而第3天血清C反应蛋白(CRP)ROC AUC为0.727,诊断效能一般。以第3天EVC中sTREM-1 4.70 ng/mL为 VAP的诊断界值,其灵敏度为95.8%,特异度为92.3%;阳性预测值95.8%,阴性预测值92.3%。第3天CRP、血清和EVC中sTREM-1的ROC曲线见图1。

表1 不同时间点血清sTREM-1浓度比较(ng/mL)Table 1 Serum sTREM-1 concentrations at different time points in different groups(ng/mL)

表2 不同时间点EVC sTREM-1浓度比较(ng/mL)Table 2 sTREM-1 concentrations in exhaled ventilator condensate at different time points in different groups(ng/mL)

图1 第3天CRP、血清和EVC sTREM-1的ROC曲线Figure 1 ROC curves of C-reactive protein and serum and EVC sTREM-1 on Day 3

讨 论

目前,VAP依据胸部X线检查出现新的或进行性浸润阴影和下述3项中的2项作出诊断:①发热(肛温)>38℃;②脓性呼吸道分泌物;③血液白细胞计数>10×109/L,但据此作出VAP的诊断特异性不高[4]。尽管保护性标本毛刷(protected specimen brush,PSB)和支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)技术对病原学检查因存在较高的特异性而备受推荐[5-6],但在近期使用或更换抗菌药物的情况下仍可出现假阴性结果,其接受抗菌药物干预后的阈值界定仍存在疑问。同时,病原学培养时间长,也不利于指导抗菌药物的早期应用。此外,在VAP患者预后判断中(包括死亡、撤机失败等)也缺乏值得信赖的预测因子。

sTREM-1是免疫球蛋白超家族成员之一,其选择性地表达于中性粒细胞及高表达CD14的单核细胞。由于其能显著放大由脂多糖(LPS)等细菌产物引发的急性炎性反应,在感染性疾病的发生发展中具有重要作用。因此,检测体液中sTREM-1对感染性疾病的诊断具有潜在价值。在VAP领域,sTREM-1能否作为VAP诊断的预测指标看法不一。有研究发现,应用快速免疫印迹技术检测BALF中的sTREM-1,以BALF中sTREM-1浓度5 pg/mL作为诊断阈值,对VAP诊断的灵敏度高达98%,特异度90%[7]。但在最近的一项研究中,以BALF细菌培养结果为诊断金标准,sTREM-1水平并不能预测VAP的发生,以BALF中sTREM-1水平240 pg/mL作为诊断界值,对 VAP诊断的灵敏度为79%,特异度仅为23%,而以EVC中sTREM-1 浓度10pg/mL 作为诊断界值,对VAP诊断的灵敏度为42%,特异度仅为50%[8]。由于检测方法及参考标准差异,在另一项应用EVC检测sTREM-1水平的研究中发现,与血清标本相比,EVC中sTREM-1水平在VAP患者中显著升高[9]。但由于该研究纳入的样本数较少,EVC中sTREM-1的检测能否作为VAP预后判断的预测因子尚待进一步研究。

本研究资料显示,与非感染组比较,感染组患者血清和EVC中sTREM-1水平在第3天、第5天明显升高(P<0.01),治疗有效组在第7天时血清和EVC中sTREM-1水平明显下降(P>0.05),而非感染组sTREM-1随病程时间变化不明显;与治疗有效组及非感染组比较,治疗无效组在第7天仍呈上升趋势(P<0.01)。提示第3天血清和EVC中sTREM-1水平有助于VAP的早期诊断,而第7天血清和EVC中sTREM-1水平可能有助于VAP预后判断,在针对VAP治疗的患者中,第7天血清和EVC中sTREM-1水平的持续上升,提示撤机失败和死亡。

进一步应用ROC曲线分析血清和EVC中sTREM-1对VAP的诊断价值发现,第3天血清和EVC中sTREM-1 AUC相仿,对VAP诊断效率较高,两者AUC经χ2检验,差异无统计学意义(P>0.05)。提示第3天血清和EVC中sTREM-1具备相同程度的早期VAP诊断效能,与血清标本比较,EVC的获取更加方便。以第3天EVC中sTREM-1 4.70 ng/mL为 VAP的诊断界值,其灵敏度为95.8%,特异度为 92.3%,阳性预测值95.8%,阴性预测值92.3%。

CRP作为传统的生物标志物被广泛应用于炎性反应的评估,CRP主要由肝细胞合成的急性期蛋白,组织炎症时,由巨噬细胞释放白细胞介素(interleukin,IL)等刺激肝细胞合成CRP参与机体反应,其不受其他因素的影响,即使是反应低下、常规检查正常的患者,CRP也可阳性,并随感染的加重而升高。有研究发现,监测CRP的动态变化有助于对抗菌药物治疗反应和预后的判断,在一组经微生物学证实的47例VAP患者中连续监测CRP水平[4],结果显示,与死亡的VAP患者比较,从第4天开始,存活患者的CRP水平均显著下降;同时,在抗菌药物治疗第4天,尽管体温和白细胞计数没有明显变化,但在存活的患者中CRP水平是基础值的62%,而在死亡的患者中CRP水平几乎无变化(是基础值的98%)。因此,动态监测CRP水平有助于VAP治疗效果的评价,但同时需要注意到,CRP作为一种非特异性炎性指标,仍缺乏提示细菌感染的特异性。本研究中,第3天血清CRP ROC AUC为0.727,与血清及 EVC中sTREM-1 ROC AUC,差异有统计学意义(P<0.05)。因此,推测在早期VAP诊断中,CRP诊断效能不及sTREM-1。

sTREM-1是否有助于判断VAP感染病原体种类。有研究发现,血清sTREM-1水平在预测脓毒血症的诊断上优于其他参数(胸膜炎性胸痛、心动过速及白细胞计数等),在预测血培养阳性结果方面,血清sTREM-1 ROC AUC为0.84(95%可信区间:0.72~0.95)[10]。另一项研究发现,血清sTREM-1水平有助于鉴别下呼吸道感染病原体种类,在社区获得性肺炎患者中,血清sTREM-1水平在典型病原体感染中明显高于非典型病原体感染(分别为65.2 pg/mL 和 25.9 pg/mL)[11]。本组VAP患者中,不发酵糖革兰阴性杆菌感染7例,其中合并真菌感染4例(获得平滑念珠菌1株、近平滑念珠菌2株、热带念珠菌1株),金葡菌感染1例,因检出菌株数较少,在不同感染病原体之间血清和EVC中sTREM-1水平是否存在差别尚有待进一步扩大样本研究。

综上所述,血清和EVC中sTREM-1检测有助于VAP的早期诊断,应用ROC曲线分析第3天和第5天检测结果对早期VAP诊断具同等效能,第3天检测血清和EVC中sTREM-1水平对VAP诊断具有较高的诊断灵敏度和特异度,同时,第7天血清和EVC中sTREM-1水平有助于判断VAP的预后(撤机失败和死亡)。与血清标本比较,EVC的获得更加方便,患者依从性更佳。

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