杨智君,杨春娇,王振民,李 朋,张国军*

(首都医科大学附属北京天坛医院 1.神经外科;2.检验科，北京100050)

β2-转铁蛋白在神经外科颅内感染诊断中的研究

杨智君1,杨春娇2,王振民1,李 朋1,张国军2*

(首都医科大学附属北京天坛医院 1.神经外科;2.检验科，北京100050)

目的 探究、评估脑脊液特异的β2-转铁蛋白(β-2 transferrin,β-2Tf)在早期诊断神经外科术后颅内感染中的应用价值。方法 选取64例北京天坛医院神经外科术后的病人，根据病人的症状及实验室检查分为感染组和非感染组，其中感染组23例，非感染组41例，检测其脑脊液β2-转铁蛋白，并计算其与脑脊液总蛋白的比值。结果 感染组β2-转铁蛋白明显高于非感染组，差异有统计学意义(P<0.001)，β2-转铁蛋白与脑脊液总蛋白比值在感染组也高于非感染组(P<0.05)。结论 脑脊液β2-转铁蛋白在神经外科术后颅内感染的诊断中具有重要的意义。

颅内感染;颅脑术后;脑脊液;β2-转铁蛋白

(ChinJLabDiagn,2017,21:0601)

颅内感染是神经外科术后常见并发症之一[1]，我国术后颅内感染的发生率为1.4%-3.71%，国外术后颅内感染的发生率是2%-9%。颅内感染具有较高的病死率及致残率，是导致神经外科手术效果降低、住院时间延长、病死率显著升高的重要原因[2]。由于诊断的滞后性，临床医生只能进行经验性治疗，导致患者过度治疗或者治疗不足；早期有效的诊断对及时控制感染，提高生存率，降低住院时间具有重要的意义。

实验室关于脑脊液的检查项目越来越多，这些项目对于颅内感染的诊断均具有一定的参考价值，但是特异性差，影响因素多，限制了临床应用。β2-转铁蛋白是一种仅存在于脑脊液中的蛋白质，关于脑脊液β2-转铁蛋白的来源，最初认为它是重新合成的，目前的研究认为脑脊液β2-转铁蛋白是在神经氨酸苷酶的催化下由β1-转铁蛋白(即通常所说的转铁蛋白)产生的，而不是脑内重新合成的[3,4]，而多种细菌均可产生神经氨酸苷酶，因此本文主要研究了脑脊液β2-转铁蛋白对颅内感染的关系及其诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2013年10月至2014年3月64例来自首都医科大学北京天坛医院神经外科脑肿瘤术后48-72小时出现发热、脑膜刺激征、意识障碍等颅内感染临床症状的患者，根据本院神经外科颅内感染诊断标准，将患者分为感染组(n=23)和非感染组(n=41)。感染组，男10例，女13例，年龄30-58岁，平均44岁；非感染组，男19例，女22例，年龄29-57岁，平均43岁。感染组诊断标准[5]：(1)神经外科术后出现有头痛、发热(>38.5℃)、脑膜刺激征、意识障碍。(2)脑脊液细菌培养或者革兰染色阳性(金标准)。(3) 脑脊液细菌培养或者革兰染色阴性，如果有脑脊液白细胞>100/μl，脑脊液多核比>75%，葡萄糖<2.5 mmol/L 或脑脊液糖/血糖<0.4。同时具备(1)、(2)者或者同时具备(1)、(3)者为术后颅内细菌感染组。

1.2 方法

经患者同意，腰椎穿刺留取脑脊液进行脑脊液细菌培养、常规、生化检查。无菌试管收集3-5 ml脑脊液，离心5 min(3 000转/min)，取上清液检测β2-转铁蛋白。细菌培养采用法国生物梅里埃细菌鉴定药敏分析仪进行细菌培养及药敏鉴定。脑脊液常规检测采用日本sysmex型号i4000血细胞分析仪(蛋白定性采用pandy实验法)，脑脊液生化采用日本日立008型号全自动生化分析仪。脑脊液降钙素原的检测使用VIDAS全自动荧光免疫分析仪，乳酸检测使用VITROS 5.1FS快速干化学分析仪。β2-转铁蛋白采用ELISA(上海华美生物)试剂盒进行检测。

1.3 数据处理与统计

采用SPSS17.0软件处理数据，计量资料正态分布者以均数±标准差表示，非正态分布采用中位数(最小值-最大值)，采用两样本非参数检验及四格表卡方检验进行分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

感染组β2-转铁蛋白中位数为34 mg/L，非感染组为6 mg/L，差异具有统计学意义(P<0.001),见表1。为了排除总蛋白的影响，计算二组β2-转铁蛋白与脑脊液总蛋白的比值，结果P<0.05，感染组高于非感染组。同时样本PCT与乳酸感染组均高于非感染组，差异具有统计学意义(P<0.001)。β2Tf、PCT及LA的ROC曲线见图1。脑脊液β2-转铁蛋白、PCT、乳酸的诊断效能分析见表2。

表1 感染组和非感染组的脑脊液检测结果的中位数及分布范围表

图1 ROC曲线图

由ROC曲线图可知，当β2-转铁蛋白、PCT、LA的cut-off值分别取18.47 mg/L(AUC=0.916)、0.135 ng/mL(AUC=0.856)、4.25 mmo/L(AUC=0.982)时，其诊断的敏感度分别为82.6%、78%、91%，特异性分别为85%、80%、92%。结果提示对于诊断术后细菌性脑膜炎具有诊断价值。另外，关于这三个指标的其他诊断效能结果，阳性预测值，阴性预测值，阳性似然比，阴性似然比结果见表2。

表2 脑脊液β2-转铁蛋白、降钙素原、LAC的诊断效能表

3 讨论

颅内感染是神经外科常见的术后并发症之一，具有较高的死亡率和后遗症发生率[6]。脑脊液病原学检测是神经系统感染诊断的“金标准”，包括直接涂片法、细菌培养、基因检测、质谱等，但是细菌培养周期长、容易污染，出现假阳性，而且阳性率比较低，一般只有6%-8%左右[7,8]，聚合酶链反应作为新兴手段有着迅速、敏感性高等优点，但由于其结果不稳定，假阳性率较高目前仍不作为常规检测方法[9]。脑脊液检查是鉴别及诊断中枢神经系统感染的常规手段，但其各指标缺乏灵敏性和准确性，常规检测易受检查者的主观影响[10,11]。脑脊液生化包括蛋白、糖、氯化物等检查指标，CSF糖含量受血糖影响大，氯化物变化不特异，蛋白含量受多种因素的影响，因此不应过份依靠该项检查[12]。目前临床迫切需要新的并且具有较高敏感度和特异度的实验室指标来快速、准确的辅助诊断神经外科术后细菌性脑膜炎。为此很多的学者仍在积极寻找有效的检验指标，例如C-反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor,TNF-α)、白细胞介素-6(interleukin,IL-6)、降钙素原(PCT)、乳酸等，但结果都未完全令人满意。

β2-转铁蛋白是一种去唾液酸的转铁蛋白同型体，正常情况下只存在于脑脊液中。血清标本蛋白电泳时，只可以在β1区域中看见一条转铁蛋白区带，但在脑脊液蛋白电泳时在β1和β2区带分别都出现了转铁蛋白，这种新发现的转铁蛋白被称为β2-转铁蛋白。1979年Meurman[13]等人提出了β2-转铁蛋白可用于酒精滥用及脑脊液漏的诊断标记物。其研究表明正常情况下β2-转铁蛋白几乎仅存在于脑脊液，而在血清、鼻分泌物、唾液、眼泪及内淋巴液中均不会出现，之后不同的实验均证实了这一说法。不同的研究报道了β2-转铁蛋白在诊断脑脊液漏的灵敏度87%-100%，特异性71%-100%[14-16]。有研究表明，B组链球菌感染的细菌性脑膜炎时，细菌可产生特异性作用于糖蛋白的神经氨酸苷酶。Warnecke A等人[17]在利用等电聚焦电泳(IEF)的方法检测182位病人的耳漏或鼻漏液时发现有1例病人，其标本以被确认并非脑脊液，但是β2-转铁蛋白呈阳性，而该病人为慢性鼻窦炎患者，因此研究者怀疑该样本可能感染了含有神经氨酸苷酶的细菌，而造成假性的升高。由于β2-转铁蛋白是由转铁蛋白在特定的酶的作用下产生的，而转铁蛋白带负电荷，比白蛋白稍弱，约5.2左右，且分子量较小，因此可以穿过血脑屏障。脑脊液中Tf来自血清，约为血清水平的1/100,二者之间存在着动态平衡关系[18]，Przyjakowski等[19]认为Tf是体现BBB受损的良好指标。测定脑脊液Tf水平对了解BBB受损情况及估计病情、指导治疗均有意义。檀国军等人[20]研究发现转铁蛋白在小儿结核性脑膜炎、化脓性脑膜炎以及病毒性脑膜炎中均较正常对照组升高，尤其是结核性脑膜炎。细菌感染可能会对β2-转铁蛋白产生影响。β2-转铁蛋白在颅内感染患者脑脊液中升高存在理论依据。

本研究结果提示，β2-转铁蛋白对鉴别颅脑感染及非感染中具有重要的意义，其在感染组明显高于非感染组，而且其升高并不是由脑脊液总蛋白的升高引起的。这与我们预期的结果一致，且与PCT及乳酸呈现出相同的变化趋势。PCT和乳酸作为一种新型的感染相关标记物具有较高的敏感度及特异性[21,22]。一项研究表明[8]脑脊液PCT在诊断神经外科术后细菌性脑膜炎时其敏感度和特异性分别为68%和72.7%。本研究的结果显示β2-转铁蛋白在诊断的敏感度和特异性方面均优于PCT，且具有更好的阳性及阴性预测效果。脑脊液乳酸主要反应中枢神经系统的代谢，而与血清无关，因此目前在临床应用较广泛，Leib SL[23]等人研究显示乳酸的cut-off值取4 mmol/L时其诊断的灵敏度及特异性为88%与98%，该结果与本研究类似。目前国内外关于脑脊液β2-转铁蛋白与颅脑术后感染的相关研究较少。由于β2-转铁蛋白仅存在于脑脊液中，具有很好的特异性，有望成为一种特异的新型的颅脑感染标记物。

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The diagnostic value of cerebrospinal fluids β-2transferrin for neurosurgical intracranial infection

YANGZhi-jun，YANGChun-jiao，WANGZhen-min，etal.

(Neurosurgicaldepartment,BeijingTiantanHospitalofCapitalMedicalUniversity,Beijing100050,China)

Objective To explore the differential diagnostic value of β-2 transferrin in cerebrospinal fluids (CSF) for bacterial meningitis in adult brain tumor neurosurgery.Methods 64 patients with suspected intracranial infection after neurosurgery were enrolled,the patients were classified as intracranial infection group (n=23),and non intracranial infection group(n=41) according to patient’s symptom and laboratory results.we tested the cerebrospinal fluid level of β-2 transferrin and calculated the ratio of β-2 transferrin to total CSF protein.Results The levels of β-2 transferrin in infection group were significantly higher than those of the non-infection group (P<0.001).The cut-off values (sensitivity and specificity) of β-2 transferrin were 18.47mg/L(82.6%、85%) The same result was happened in calculating the ratio of β-2 Tf to protein (P<0.05).Conclusion β-2 transferrin is expected to be a novel biomarker for the diagnosis of intracranial infection.

Intracranial infection;Neurosurgical post-operation;Cerebrospinal fluid;β2- transferrin

国家自然科学基金青年项目(81502390)；北京市医院管理局“青苗”人才计划(QML20160505)

1007-4287(2017)04-0601-04

R446.1 R63

A

杨智君(1981-)，男，河北省乐亭县人，首都医科大学附属天坛医院主治医师，博士，主要从事神经外科工作。

2016-11-09)

*通讯作者