DOI:10.3969/j.issn.1672-8521.2015.02.021

基金項目：國家863計劃基金資助（2011AA02A111）

通訊作者：王海濱，副主任技師(E-mail：1197131586@qq.com)

膿毒癥（sepsis）是重度燒傷患者常見且嚴重的并發(fā)癥之一，嚴重時可誘發(fā)膿毒性休克和（或）多器官功能障礙綜合征（MODS），病死率高。燒傷膿毒癥的發(fā)病機制十分復雜，可能涉及到炎癥反應(yīng)、凝血功能、免疫功能等一系列環(huán)節(jié)，目前認為是大量炎癥介質(zhì)釋放而導致全身促炎與抗炎反應(yīng)失衡的臨床表現(xiàn)。近年來，針對燒傷患者感染和膿毒癥的治療取得了巨大進步，但由于臨床缺乏早期敏感性的診療手段，其患病率和病死率仍然很高。因此積極探尋高敏感性、高特異性、微創(chuàng)、低成本的早期診斷指標，是國內(nèi)外燒傷醫(yī)學界研究的重點。

1　早期生物標志物

1.1　白細胞介素（interleukin，IL）　包括ILs等細胞因子在內(nèi)的內(nèi)源性炎癥介質(zhì)的大量釋放，在燒傷膿毒癥的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮了重要作用。早期研究較多的ILs包括IL-6和IL-10等。IL-6兼具促炎和抗炎的作用，且是機體主要的促炎介質(zhì)之一；而IL-10具有較強的抗炎和免疫抑制作用。國內(nèi)外大量研究證實，嚴重燒傷早期即可見二者升高，患者并發(fā)膿毒癥時其升高幅度更為顯著，且膿毒癥組和膿毒癥死亡組的IL-6、IL-10水平分別顯著高于非膿毒癥組和膿毒癥存活組 [1-3]。因此，可以將IL-6和IL-10作為診斷燒傷膿毒癥及評價其嚴重程度和預(yù)后的指標。值得注意的是，在預(yù)后判斷方面，IL-10在燒傷早期具有較好的預(yù)警作用，其早期水平持續(xù)高于77 pg/mL時提示預(yù)后不良；而IL-6則僅適用于燒傷膿毒癥終末期 [2,4]。

1.2　C-反應(yīng)蛋白（CRP）　CRP是由肝臟合成的急性時相反應(yīng)蛋白，在燒傷膿毒癥時可迅速升高。它可以通過與細胞表面的相應(yīng)受體結(jié)合，激活受體并活化補體系統(tǒng)，促進噬菌作用 [5]。CRP在創(chuàng)傷、各種輕微感染、外科手術(shù)后、燒傷、組織壞死、局部細菌感染以及許多非細菌性感染因素的刺激下均可出現(xiàn)顯著升高 [6]。因此，盡管CRP作為燒傷膿毒癥的診斷指標具有較高的敏感性，但其在區(qū)分膿毒癥與非感染所致炎癥反應(yīng)方面特異性不高，并且CRP不能顯著區(qū)分燒傷膿毒癥的嚴重程度，對于預(yù)后判斷的價值也十分有限。

1.3　降鈣素原（procalcitonin， PCT）　PCT是降鈣素的前體，正常生理情況下僅由甲狀腺C細胞少量產(chǎn)生，但在細菌感染特別是重癥感染時，肝臟巨噬細胞和單核細胞，以及肺、腸道組織的淋巴細胞、內(nèi)分泌細胞都會合成分泌PCT，導致其含量急劇升高，因此PCT被認為是診斷細菌感染的可靠指標。燒傷患者并發(fā)膿毒癥時，血清PCT水平亦顯著高于無膿毒癥者，PCT含量在0.5 ng/ml以上時，診斷靈敏度為100%，特異性為83.3%，并且死亡組濃度顯著高于存活組 [6]。因此，作為燒傷膿毒癥的早期診斷指標，PCT的水平可以快速有效地判斷膿毒癥的發(fā)生與否，對評估病情嚴重程度及預(yù)后判斷也有一定的價值。

2　新型生物標志物

早期生物標志物由于靈敏度和（或）特異性較差，臨床應(yīng)用存在很大的局限性。近期，人們又發(fā)現(xiàn)了許多新型生物標志物，以期對燒傷膿毒癥的診斷及治療有所幫助，研究較多的主要有高遷移率族蛋白B1（HMGB1）、凝溶膠蛋白（gelsolin）、CD64、可溶性髓系細胞觸發(fā)受體-1 （sTREM-1）等。

2.1　HMGB1　高遷移率族蛋白（high mobility group protein, HMG）是一類進化高度保守的非組蛋白染色體結(jié)合蛋白，廣泛分布于真核生物細胞核內(nèi)。HMG包括HMGA、HMGB和HMGN 3個家族，HMGB又分為HMGB1和HMGB2，其中HMGB1在多種病理情況下可被釋放到細胞外并參與病情的發(fā)展。HMGB1由HMGB1A盒（A-box）、HMGB1B盒（B-box）和HMGB1C盒（C-box）3個功能域構(gòu)成，前兩者為非特異性DNA結(jié)合區(qū)，后者則主要參與調(diào)節(jié)HMGB1與DNA結(jié)合的親和力 [7-8]。B-box也是引起炎癥反應(yīng)的功能結(jié)構(gòu)區(qū)，而A-box對其有拮抗作用。核內(nèi)的HMGB1主要參與穩(wěn)定染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、細胞分化成熟、DNA修復、類固醇激素調(diào)控及基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控等重要生命活動，因此被稱為“DNA伴侶”。

病理情況下，通過P38絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）和NF-κB信號轉(zhuǎn)導通路的作用，細胞核內(nèi)的HMGB1基因表達及蛋白合成增多，并大量乙?；?，由胞核進入胞質(zhì)。隨后通過炎癥細胞主動分泌、壞死或受損細胞被動分泌以及某些細胞自分泌或旁分泌等方式釋放至胞外 [9-10]。細胞外的HMGB1與相應(yīng)受體結(jié)合發(fā)揮其炎癥介質(zhì)作用，目前已知的受體主要包括晚期糖基化終末產(chǎn)物受體（RAGE）、Toll樣受體2(TLR2)及TLR4等。HMGB1可以刺激內(nèi)皮細胞及單核細胞分泌TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8等促炎因子；還可引起黏附分子的表達增多，導致纖溶酶原激活物抑制劑-1及組織纖溶酶原激活物的分泌增多，從而調(diào)控機體的凝血系統(tǒng)，進一步加劇免疫功能紊亂。

HMGB1作為一種晚期炎癥介質(zhì)，在燒傷膿毒癥的發(fā)生發(fā)展過程中起到了至關(guān)重要的作用。分別用免疫熒光和ELISA兩種方法監(jiān)測HMGB1在燒傷小鼠大腦中的表達及含量，可以發(fā)現(xiàn)燒傷小鼠大腦內(nèi)HMGB1由細胞核大量釋放至細胞外，含量顯著升高，引起神經(jīng)炎癥反應(yīng) [11]，也成為引發(fā)燒傷膿毒癥的重要危險因素。通過連續(xù)監(jiān)測嚴重燒傷患者HMGB1的表達水平 [12]，研究者發(fā)現(xiàn)燒傷后7～21 d，膿毒癥組患者外周血HMGB1水平顯著高于未并發(fā)膿毒癥組，且在傷后3～21 d，膿毒癥存活組的HMGB1水平顯著低于死亡組；用實時定量PCR方法監(jiān)測外周血單個核細胞上HMGB1基因的表達情況，也得到了類似的結(jié)果。因此，HMGB1不僅可以作為燒傷膿毒癥的診斷指標，且與疾病的嚴重程度及預(yù)后具有很強的相關(guān)性。而在治療方面，雖然以HMGB1為靶點的治療策略尚未應(yīng)用于臨床，有效性及安全性還有待驗證，但HMGB1抑制劑在動物模型中的應(yīng)用所取得的良好效果給了人們極大的鼓舞。用脂多糖（LPS）刺激培養(yǎng)的RAW264.7細胞，可以觀察到HMGB1于刺激后6～8 h開始升高，并呈時間依賴方式；延遲給予一定量的HMGB1抗體，可顯著提高膿毒癥小鼠的存活率，注射HMGB1則有致死效應(yīng) [13]。由于早期炎癥因子治療窗窄，以這些因子為靶點的治療策略并未取得理想的效果。而HMGB1在膿毒癥時升高晚、持續(xù)時間長的特點，使其極有可能成為燒傷膿毒癥新的治療靶點。

2.2　凝溶膠蛋白　凝溶膠蛋白是一種重要的肌動蛋白結(jié)合蛋白，分子質(zhì)量約為82～84 kU，包含6個被稱為凝溶膠蛋白樣結(jié)構(gòu)域的同源重復序列（G1～G6），使得其具有多種不同的功能。哺乳動物體內(nèi)存在兩種形式的凝溶膠蛋白，即胞質(zhì)凝溶膠蛋白和血漿凝溶膠蛋白（pGSN） [14]。胞質(zhì)凝溶膠蛋白對肌動蛋白微絲具有剪切、封端和成核的作用；在鈣離子的作用下，可拆解肌動蛋白微絲，從而增強細胞質(zhì)的流動性 [15]；在控制細胞運動和細胞凋亡等方面具有重要作用。血漿凝溶膠蛋白的合成主要在骨骼肌、平滑肌和心肌。血液、淋巴液、支氣管上皮細胞、關(guān)節(jié)滑液和腦脊液中均可檢測到pGSN的存在 [14]。pGSN通過對循環(huán)中絲狀肌動蛋白剪切、戴帽作用形成復合體，隨后被肝臟中網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)清除，并因此被歸入肌動蛋白清除系統(tǒng)；另外，pGSN還可通過結(jié)合溶血磷脂酸和血小板活化因子等炎癥介質(zhì)，在免疫應(yīng)答中起作用 [14-16]。血漿凝溶膠蛋白有抗淀粉樣變性、抗氧化和抗細胞凋亡等功能，在膿毒癥、心肌梗死、肝功能衰竭、急性呼吸窘迫綜合征、炎癥以及燒傷患者體內(nèi)均可見pGSN水平下降，而在橫紋肌溶解和淀粉樣變性等疾病中可見其升高 [14]。

燒傷膿毒癥患者體內(nèi)產(chǎn)生大量的炎癥介質(zhì)；同時由于細胞損傷或死亡，作為細胞骨架的肌動蛋白被大量釋放入血。這些因素均導致了凝溶膠蛋白的消耗。而其血漿濃度的降低又進一步加劇了炎癥介質(zhì)和肌動蛋白的不良作用。大量研究表明，燒傷膿毒癥患者血漿凝溶膠蛋白水平顯著降低，且下降幅度隨病情嚴重程度而加劇 [17-20]。隨著pGSN的下降，燒傷患者并發(fā)膿毒癥、MODS和死亡的概率顯著升高。通過輸注外源性pGSN提高其血漿含量可能成為燒傷膿毒癥的有效治療策略。Zhang等 [21]在其所做的有關(guān)pGSN治療燒傷小鼠膿毒性腦病的研究中觀察到，給重度燒傷小鼠模型靜脈滴注凝溶膠蛋白，可呈劑量依賴性顯著改善其預(yù)后；在高劑量治療組，給予外源性凝溶膠蛋白可通過部分抑制腦部炎癥反應(yīng)和細胞凋亡以及增強T細胞功能，保護實驗動物的認知能力，降低重度燒傷后膿毒性腦病的危害，并可下調(diào)早期（IL-1β， IL-6）和晚期炎癥因子（HMGB1) mRNA的表達，提高了重度燒傷小鼠的存活率。另一項研究中則比較了不同輸注方式對外源性pGSN應(yīng)用于膿毒癥小鼠模型治療效果的影響。結(jié)果表明，靜脈注射和皮下注射pGSN均可降低膿毒癥的發(fā)病率，調(diào)節(jié)細胞因子表達，減少組織損傷，改善預(yù)后。而腹腔注射治療膿毒癥無效，即使損傷部位位于腹部 [22]。說明要達到治療效果，外源性pGSN必須系統(tǒng)性地作用于全身，而不能僅僅作用于損傷部位?？傊?，pGSN的監(jiān)測對于診斷燒傷膿毒癥及預(yù)測其嚴重程度和預(yù)后具有重要意義，輸注外源性pGSN有望成為燒傷膿毒癥新的治療策略。

2.3　CD64　CD64，即FcγRI，是IgG的Fc受體之一。Fc受體是免疫球蛋白超家族成員之一，主要包括FcγRI、FcγRII和FcγRIII 3種。CD64主要結(jié)合IgG1和IgG3，且具有很高的親和力，主要表達于單核細胞、巨噬細胞和嗜酸性粒細胞。正常生理情況下，CD64極少量表達于外周血中性粒細胞，常規(guī)方法幾乎檢測不到 [23]。但在細菌感染以及受到一些細胞因子、γ干擾素（IFN-γ）、粒細胞集落刺激因子（G-CSF）等的刺激時，中性粒細胞表面CD64表達增加，此為中性粒細胞活化的標志之一。因此通過檢測中性粒細胞表面CD64表達可監(jiān)測細胞的免疫活化狀態(tài)。

CD64在細菌感染及膿毒癥時顯著升高，與作為金標準的血培養(yǎng)結(jié)果具有良好的相關(guān)性 [24]。近期的一項薈萃分析顯示，將中性粒細胞表面CD64表達水平作為細菌感染的早期診斷指標具有較高的價值，其靈敏度和特異性分別為0.76 和0.85 [25]。國內(nèi)幾項關(guān)于中性粒細胞CD64對燒傷膿毒癥診斷價值的研究也得到了類似的結(jié)果：膿毒癥組、局部感染組和非細菌感染對照組的CD64表達依次顯著降低，提示CD64與感染程度有關(guān)；CD64取值為74.9%時，其診斷燒傷膿毒癥的靈敏度和特異度分別為0.852和0.878 [26]；采用約登指數(shù)分析，顯示CD64 靈敏度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值均高于CRP （P <0.05） [27]。由此可見，中性粒細胞表面CD64的表達水平對燒傷膿毒癥具有良好的預(yù)警價值。

隨著流式細胞術(shù)的發(fā)展成熟，CD64的實驗室測定不僅快速準確，而且操作簡單，用血量少（最少時僅需50～100 μl全血），成本低。CD64在室溫條件下可穩(wěn)定30 h以上，4 ℃冷藏可穩(wěn)定72 h以上。這些特性使得CD64極有可能成為新的燒傷膿毒癥診斷指標。

2.4　sTREM-1　髓系細胞觸發(fā)受體-1（TREM-1）是免疫球蛋白超家族成員之一，特異性表達于中性粒細胞及單核/巨噬細胞表面，包括膜結(jié)合型和可溶性兩種。機體發(fā)生感染時，其胞外部分即通過金屬蛋白酶的水解作用脫落入血，形成sTREM-1。目前關(guān)于sTREM-1的生理功能及作用機制尚未十分明確。Bouchon等 [28]認為，TREM-1作為一種模式識別受體（PRRs），在機體發(fā)生感染時，通過銜接蛋白DAP12的信號轉(zhuǎn)導作用，引發(fā)促炎介質(zhì)（如TNF –α、IL-1等）的大量釋放，并進一步通過正反饋調(diào)節(jié)的級聯(lián)放大效應(yīng)引起過度炎癥反應(yīng)，最終引發(fā)膿毒癥。而Gibot 等 [29-30]則通過體外實驗、動物模型實驗及患者血清學檢測等一系列研究得出了不同的結(jié)論：sTREM-1具有抗炎作用，它可以減少促炎介質(zhì)的釋放，抑制促炎介質(zhì)的毒害作用，從而保護膿毒性休克動物和/或患者，使其避免過度炎癥反應(yīng)的發(fā)生，從而降低病死率。

通過大量的文獻檢索可以發(fā)現(xiàn)，目前關(guān)于sTREM-1的研究多集中于膿毒癥的診斷，而著眼于燒傷膿毒癥的研究尚未發(fā)現(xiàn)。大量研究結(jié)果表明，sTREM-1的含量在膿毒癥早期即出現(xiàn)升高，并隨病程進展呈上升趨勢，而存活組sTREM-1含量則隨時間延長逐漸降低 [31-32]。sTREM-1作為膿毒癥的早期診斷指標，具有較高的敏感性(0.83)和特異性（0.81） [31]，并且對疾病嚴重程度及患者預(yù)后的評估具有較高價值。近期有報道，sTREM-1作為嚴重燒傷并發(fā)細菌感染的標志物，同樣具有較高的應(yīng)用價值 [33]。

鑒于sTREM-1在膿毒癥及燒傷并發(fā)感染的診斷中所具有的良好性能，我們有理由相信它對燒傷膿毒癥的早期診斷極有可能提供有效的幫助。因此，對于sTREM-1的生理功能及作用機制，以及如何在燒傷膿毒癥的臨床診療工作中更為有效地發(fā)揮其價值，需要且值得我們進一步研究。

3　問題與展望

ILs、PCT、CRP等早期生物標志物的應(yīng)用以及早期目標導向治療的開展，使燒傷膿毒癥的救治取得了一定進展，但其居高不下的發(fā)病率及病死率使人們對這些指標的實際臨床價值產(chǎn)生了質(zhì)疑。2012年拯救膿毒癥運動（Surviving Sepsis Campaign，SSC）指南 [34]明確指出，不推薦將CRP、PCT等作為區(qū)分嚴重感染及其他急性炎癥狀態(tài)的指標，僅將低水平PCT或其他類似生物標志物用于指導無后續(xù)感染患者停止經(jīng)驗性抗生素治療的參考指標。新型標志物的發(fā)現(xiàn)為燒傷膿毒癥的診斷和治療帶來了福音。但這些標志物的具體作用機制尚未明確，且由于樣本數(shù)量、研究對象、測定方法及膿毒癥界定標準不同等諸多因素的影響，相繼出現(xiàn)了結(jié)論相左的研究結(jié)果，關(guān)于這些指標的應(yīng)用價值仍存在異議。以這些物質(zhì)為靶點的治療技術(shù)也還處在動物模型研究階段，與實際臨床應(yīng)用仍有一定距離。因此，進一步深入研究其病理生理學意義及作用機制，設(shè)計更為完善的研究方案，探索多指標的聯(lián)合應(yīng)用價值，探討如何將以此為靶點的治療策略安全有效地應(yīng)用于臨床，將會是今后研究的重點。