王志翊 翁杰 周培森 李科莹

作者单位：325027 温州医科大学附属第二医院

脓毒症（sepsis）是一种机体对感染反应失调导致的器官功能障碍综合征［1］，其发病机制极为复杂，涉及炎症、免疫、凝血等系统。当病情进展至严重脓毒症或脓毒症性休克时，危重症患者的死亡风险明显升高［2］。因此，在脓毒症患者发病早期出现感染迹象或症状，但尚未表现出明显的全身性感染反应或多器官功能障碍时（即疑似脓毒症阶段），快速诊断预测脓毒症，并尽早给予有效干预，阻止脓毒症发生进展，是提高其生存率的关键［3］。由于脓毒症早期症状、体征无特异性，且缺乏有效诊断措施，疑似脓毒症阶段的评估难度较大［4］。生物标志物是机体病理状态下出现的一些异常分子结构和功能变化，可为各种脏器功能损害提供早期预警［5］。近年来，越来越多生物标志物已经被用于脓毒症的早期诊断，在预测脓毒症发病情况及改善其预后生存率方面发挥了重要作用［6］。本文对疑似脓毒症的生物标志物进行系统分析，以期为临床脓毒症的早期诊断提供思路。

1 疑似脓毒症患者急性期蛋白生物标志物变化

血清C 反应蛋白（c-reactive protein，CRP）是脓毒症急性期诊断最经典的生物标志物之一，通常在感染发生后4～6 h 内升高，并在36～50 h 内达到峰值［7］。由于CRP 也存在于无菌性炎症反应疾病，如系统性红斑狼疮、溃疡性结肠炎等［8］，其作为脓毒症诊断生物分子标志物的临床价值曾受到质疑。研究表明［9］，当CRP 浓度＞200 mg/L 时，可有效预测细菌感染引起的脓毒症，而心血管疾病或病毒感染的CRP 浓度常＜10 mg/L。非感染患者的血清CRP 水平明显低于感染患者，非细菌感染患者的血清CRP 水平也明显低于细菌感染患者。同时研究表明，当血清CRP 浓度＞8.7 mg/dL 时，对感染的敏感性为93.4%，特异性为86.1%［10］。由此可见，炎症感染早期CRP 值明显升高有助于筛选疑似脓毒症患者。然而，慢性炎症患者中，CRP 的基础水平通常较高，因此在这种情况下，单纯使用CRP 的数值可能会产生较大的误差。因此，使用血清CRP 的动态变化可能更为准确。此外，也有荟萃分析表明，CRP对脓毒症诊断的敏感性和特异性并不高，且降钙素原（procalcitonin，PCT）的诊断价值稍优于CRP。综上，CRP 虽为脓毒症非特异性生物标志物，在其疑似脓毒症阶段具有一定诊断价值，有助于医师更早识别潜在的脓毒症，但其临床应用价值仍存在较大争议［11］。

PCT 主要由甲状腺C 细胞产生，部分来源于肺组织少数神经内分泌细胞，感染患者的PCT 主要由后者产生［12］。PCT 在感染后几个小时内即可升高，24 h 内达高峰，也是早期诊断疑似脓毒症的生物标志物［13］。

有研究表明，以PCT 浓度1.1 ng/mL 为界，PCT 用于区分全身性炎症反应综合征（SIRS）和脓毒症的敏感性为97%，特异性为78%。如将PCT 与其他临床指标结合使用，则可以更加显著提高早期脓毒症诊断能力［14］。另外，Meta 分析结果表明，PCT 在脓毒症诊断中存在不同观点。一些学者的分析结果支持PCT 用于脓毒症、脓毒症休克和危重症患者的诊断生物标志物［15］。也有其他研究认为，PCT 难以有效区分脓毒症与其他非感染性原因引起的SIRS，不适合用于重症监护室危重患者的病情监测［16］。最近一项研究表明，术后患者的CRP和PCT 一般先升高后降低，在感染情况下，两者会持续上升，其中PCT 被认为在识别感染和脓毒症方面更可靠［17］。由此可见，PCT 在脓毒症早期诊断方面的应用仍存在较大不确定性和争议。

肝素结合蛋白（heparin-binding protein，HBP）是中性粒细胞分泌的蛋白质，在炎症反应早期即可被释放，其在脓毒症和普通炎症反应早期均会升高。研究发现，在急性炎症反应中，HBP 可以正反馈招募更多白细胞到感染部位，激活单核细胞，并提高巨噬细胞的吞噬功能，从而增强机体对病原菌的清除效率［18］。同时，HBP/WBC 比值在疑似脓毒症诊断中也备受关注。由于脓毒症患者中常见白细胞短暂减少，这可能导致血中HBP 水平不升高。因此，有学者提出使用HBP/WBC 比值来诊断疑似脓毒症，该比值若＞2 被认为是脓毒症的预测因子［19］。另外，HBP 作为潜在的疑似脓毒症诊断标志物，其水平升高与脓毒性休克也有一定关联性［20］。尽管HBP 在疑似脓毒症诊断中具有一定潜在作用，但应注意到影响患者血清HBP 水平因素较多，包括众多炎症因子和疾病状态。因此，HBP 作为疑似脓毒症诊断的生物标志物仍需要更多临床和基础研究来进一步验证其可靠性和准确性。

2 疑似脓毒症患者免疫系统生物标志物变化

脓毒症被认为是一种免疫双相疾病，即脓毒症发展过程中存在两个不同的阶段。初期疑似脓毒症阶段是免疫激活，免疫系统释放大量炎症分子，导致组织细胞破坏［21］。后期是慢性免疫抑制阶段，免疫系统受到抑制，炎症被抑制，免疫细胞大量消耗和死亡，导致脓毒症患者免疫功能受损［22］。脓毒症导致的免疫抑制机制包括免疫细胞凋亡、负性共刺激分子的表达增加、调节性T 细胞表达增加、程序性死亡受体-1（PD-1）的表达以及细胞衰竭［23］。其中，免疫细胞凋亡被认为是脓毒症并发症病理生理进展的主要原因。研究发现，在早期疑似脓毒症阶段，中性粒细胞凋亡延迟，可能会导致中性粒细胞计数升高，而淋巴细胞数量则减少，后者在疑似脓毒症进展为脓毒症过程中可能起重要作用［24-25］。有研究报道，淋巴细胞减少与脓毒症风险增加明显相关［26］。与此同时，脓毒症患者的血淋巴细胞数量在不同时间点表现出与非脓毒症患者不同的模式，脓毒症患者在血淋巴细胞绝对值升高要明显滞后非脓毒症患者，这可能与脓毒症的免疫双相性有关［27］。

白细胞介素（interleukin，IL）在脓毒症的炎症反应调控中发挥重要作用，其中IL-10 是抗炎因子，IL-12则是促炎因子。两者在感染患者体内通过调控促炎与抗炎平衡达到炎症控制［28］。在疑似脓毒症患者中，中性粒细胞亚群可能分泌大量IL-10，从而抑制T 淋巴细胞增殖［29］，阻断脓毒症进一步发展。而IL-12 的高表达可能有助于预测脓毒症，且特异性相对较高［30］。另外，白细胞介素-1 受体拮抗剂（IL-1ra）和IL-6 被认为有助于脓毒症早期诊断。研究发现，在脓毒症临床诊断前几天疑似脓毒症阶段，IL-1ra 和IL-6 表达明显增加，且具有较高的脓毒症诊断敏感性［31］。上述IL 促炎与抗炎因子不仅可以反映早期炎症程度，也是疑似脓毒症进展为脓毒症的早期临床诊断标志物，对临床管理具有重要价值。值得注意的是，这些IL 在感染患者中通常升高，但也可能在一些非感染性疾病（如心肌梗死）中出现升高［16］。因此，单独使用这些IL 无法区分感染性疾病和非感染性疾病，仅可能有助于评估炎症水平和对疾病预后评估。

3 疑似脓毒症患者凝血系统生物标志物变化

脓毒症患者中出现的凝血和纤溶失衡是脓毒症中一个重要的病理生理特征，常导致弥散性血管内凝血（DIC）。脓毒症通过促炎症细胞因子、白细胞和其他蛋白质对血管内皮的激活，以及纤维蛋白溶解受到抑制等机制，导致微血管内血栓的形成［32］。在正常情况下，血管内皮细胞释放一氧化氮和前列环素，起到生理性抗血栓作用。但在脓毒症中，血管内皮细胞可能通过表达组织因子和释放血管性血友病因子（vWF）等途径促进血栓形成，从而导致凝血功能障碍。DIC 的主要特征包括血小板减少、纤维蛋白原/纤维蛋白降解产物的增加以及凝血酶原时间（PT）延长。这些变化反映了微循环障碍，并可以用来评估脓毒症的严重程度。目前，脓毒症DIC 的诊断生物标志物包括凝血酶生成标记、纤维蛋白溶解标志物、粘弹性测试等。但这些指标仍然存在一些局限性，通常需要多个凝血标志物的联合使用，且特异性较低，有时难以有效区分DIC 与其他血小板减少性疾病［33］。此外，凝血和纤溶失衡常出现在脓毒症中晚期阶段，早期疑似脓毒症阶段的凝血系统生物标志物研究报道相对较少。

4 疑似脓毒症患者基因标志物变化

非编码RNA（ncRNA）是一类在转录和翻译水平上调节基因表达的调节性RNA 分子［34］，在脓毒症的病理生理过程中，几种ncRNA，包括长非编码RNA（lncRNAs）、环状RNA（circRNA）和微RNA（miRNAs）等，均参与了调控和影响多器官功能衰竭的发病过程。lncRNAs 是一类核苷酸的转录产物，其可通过多种机制调节基因表达，包括调节染色质构型，诱导RNA 衰老等，且参与免疫反应的调控［35］。例如，MALAT1 是一种保守的lncRNA，在脓毒症中具有促炎作用。研究发现，通过抑制NF-kB 信号通路可以下调MALAT1 的表达水平，因此MALAT1 的表达水平上调被认为是潜在的脓毒症诊断生物标志物［36-37］。

circRNAs 是一类特殊的ncRNA 分子，其具有环状结构。研究发现，脓毒症患者血清外泌体中的某些circRNAs， 如has-circRNA-104484 和hascircRNA-104670，表达水平明显升高，被认为是脓毒症的新型诊断生物标志物［38］。miRNAs 是一种小分子RNA，可以后转录调节基因表达。一项Meta 分析显示循环miRNA 水平是诊断脓毒症的潜在生物标志物［39］。近年来，miR-486-5p 被认为是潜在的脓毒症诊断生物标志物，其血清表达水平升高与疾病严重程度和炎症反应程度显著相关，不仅可有效区分脓毒症与健康患者，还可用于脓毒症患者28 d 生存率预测［40］。上述ncRNA分子在脓毒症的病理生理过程中扮演了重要角色，其表达水平和功能变化可直接或间接影响疑似脓毒症患者是否向脓毒症进展的趋势，有助于脓毒症临床早期诊断和预后评估。然而，受研究条件及样本量等因素影响，ncRNA 在脓毒症早期诊断中的临床价值仍需进一步的研究和验证。

5 小结

目前已有较多文献报道了各种生物标志物应用于脓毒症早期阶段诊断和预后评估，但暂未发现某种单一生物标志物有足够高的敏感性和特异性被应用于脓毒症临床诊断。尤其是脓毒症早期的疑似脓毒症阶段，其诊断难度极大，通常需要综合考虑多个生物分子标志物以提高其诊断敏感性和特异性，或者将分子生物标志物与临床症状相结合，以提高诊断价值［41］。单个生物分子标志物在疑似脓毒症的诊断中存在一定局限性，通过组合多个标志物或与临床评估相结合，可更精准评估疑似脓毒症患者是否会进展为脓毒症［41］。例如，在快速序贯器官功能衰竭（qSOFA）评分中加入血清PCT 水平这一指标，可明显改善qSOFA 的敏感性问题，且可以作为早期识别脓毒症的工具［40］。而将PCT、sTREM-1 和PMN CD64 指数结合同样能提高疑似脓毒症早期诊断价值，这一组合也被认为是目前评估感染的最优指标之一［42］。今后通过多种生物标志物与临床指标组合，应用于疑似的脓毒症的快速、精准诊断，为脓毒症早期诊断提供了新思路。