佟小芳，崔元璐

（天津中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)藥研究院，天津 301607）

全身性炎癥反應(yīng)綜合征（SIRS）是由感染或非感染因素引起的多種細(xì)胞因子參與的復(fù)雜的全身炎癥反應(yīng)[1]。SIRS與不可逆性休克、急性呼吸窘迫綜合征、多器官系統(tǒng)衰竭等疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，同時(shí)SIRS是急救科（ICU）患者死亡的第一原因[2]，因此研究SIRS發(fā)生機(jī)制具有重要的理論意義和臨床應(yīng)用價(jià)值。

近年來研究者對SIRS的發(fā)病機(jī)制進(jìn)行了深入研究。根據(jù)發(fā)病機(jī)制可分為感染型SIRS即膿毒癥和非感染型SIRS，兩者臨床表現(xiàn)相似，難以區(qū)分，加大了治療難度。目前西醫(yī)臨床主要以發(fā)熱、白細(xì)胞（WBC）計(jì)數(shù)及中性粒細(xì)胞分類升高、血沉（ESR）增快、C-反應(yīng)蛋白（CRP）升高以及病原體檢查陽性等作為膿毒癥的診斷依據(jù)[3]。這些診斷方法雖然敏感，但是缺乏特異性，其中病原體檢查可以用于膿毒癥診斷，但是診斷時(shí)間長，并不適用于危重病患者[4]。中醫(yī)學(xué)對SIRS的發(fā)病機(jī)制也有研究，涉及到氣血、陰陽、臟腑、津液的失調(diào)等。劉欣[5]從陰陽學(xué)說角度對SIRS的抗炎和促炎反應(yīng)進(jìn)行了闡述。同時(shí)有學(xué)者對91例SIRS患者進(jìn)行四診合參診斷，并通過聚類分析將SIRS患者分別積淤化熱、濕熱內(nèi)蘊(yùn)和氣隨血脫3種癥型[6]。但中醫(yī)評判標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，診斷差異較大。因此臨床上還需要更為準(zhǔn)確的指標(biāo)，以早期診斷SIRS，并及時(shí)給予針對性治療措施。在SIRS中涉及到數(shù)百個(gè)介質(zhì)和單體，其中已有許多被提出具有生物標(biāo)記物的潛力，文章旨在對目前診斷膿毒癥的生物學(xué)標(biāo)記物進(jìn)行綜述。

1 降鈣素原（PCT）

1993年首次提出PCT具有作為膿毒癥和感染型疾病生物標(biāo)志物的潛力，目前研究最為廣泛[7]。在正常條件下，血漿中幾乎檢測不到PCT，而當(dāng)機(jī)體受到內(nèi)毒素等感染時(shí)，可誘導(dǎo)生成PCT并隨著感染程度的加重持續(xù)釋放，因此PCT與炎癥反應(yīng)程度密切相關(guān)。同時(shí)PCT可反映膿毒癥的程度，通過對膿毒癥，重度膿毒癥和膿毒癥休克患者體內(nèi)的PCT水平進(jìn)行檢測，結(jié)果表明膿毒癥休克患者體內(nèi)的PCT水平最高[（12.89±4.39）ng/mL]，重度膿毒癥患者PCT水平顯著高于膿毒癥或非感染型SIRS患者（6.91±3.8）ng/mL vs（0.53±2.9）ng/mL；P＜0.001、（0.41±3.04）ng/mL；P＜0.001[8-9]。Becker KL 等[10]證實(shí)當(dāng)機(jī)體受到細(xì)菌內(nèi)毒素刺激后，PCT水平在4～12 h內(nèi)增加，而當(dāng)宿主通過免疫系統(tǒng)控制了炎癥反應(yīng)的進(jìn)程或進(jìn)行抗生素治療時(shí)，體內(nèi)循環(huán)的PCT水平每日減半。有研究表明，當(dāng)PCT濃度大于0.5 ng/mL時(shí)，膿毒癥發(fā)生的概率較高，且濃度大于2 ng/mL則與膿毒癥的發(fā)生有顯著相關(guān)性[11]。PCT對膿毒癥的敏感性以及其有利的代謝動力學(xué)特征使得通過動態(tài)檢測PCT水平對診斷膿毒癥，病情發(fā)展的監(jiān)控以及治療均具有重要的臨床意義。

有研究者通過對60名細(xì)菌膿毒癥患者和39名非感染型SIRS患者體內(nèi)的PCT和CRP水平進(jìn)行分析得出膿毒癥患者體內(nèi)PCT的平均濃度為11.28 ng/mL，而非感染型SIRS患者體內(nèi)PCT的平均濃度為0.272 ng/mL，兩者間具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。以PCT大于0.5 ng/mL為評判標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，PCT的敏感性為97.4%，特異性為96.6%，均高于CRP[12]。Miglietta F等[13]將患者分成3個(gè)組，細(xì)菌感染的膿毒癥組，非膿毒癥組和念珠菌感染的膿毒癥組，分別在第0天和第2天檢測PCT、CRP、血小板計(jì)數(shù)（PLT）和血清乳酸脫氫酶（LDH），結(jié)果表明細(xì)菌感染膿毒癥組的PCT和CRP濃度顯著高于非感染型SIRS組而PLT和LDH在兩組間無差異。經(jīng)統(tǒng)計(jì)PCT對細(xì)菌性感染膿毒癥的靈敏度和特異度分別為84.3%和81.8%，CRP的靈敏度為77.2%，特異度為63.6%。同時(shí)發(fā)現(xiàn)PCT在非感染型SIRS組和念珠菌感染的膿毒癥組間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，說明在判斷是否為念珠菌感染時(shí)仍需要其他特異性標(biāo)記物。另有報(bào)道稱，一些非感染型SIRS，如新生兒出生應(yīng)激，熱休克等炎癥反應(yīng)以及老年人體內(nèi)的PCT水平表達(dá)均偏高[14]。PCT表達(dá)的升高提示膿毒癥的發(fā)生，具有良好的特異性和靈敏性，對早期的臨床診斷、鑒別和指導(dǎo)用藥有重要的參考價(jià)值。

2 脂多糖結(jié)合蛋白（LPS-LBP）及其受體

LBP屬于I型急性期蛋白，當(dāng)機(jī)體存在LPS時(shí)，可以與LBP結(jié)合形成LPS-LBP復(fù)合物。CD14是LPS的高親和力受體，主要在單核/巨噬細(xì)胞表面表達(dá)。LPS-LBP復(fù)合物與CD14結(jié)合，進(jìn)而與TRL4受體結(jié)合，激活絲裂原活化蛋白激酶和核細(xì)胞因子NF-κB通路[15-16]。在正常生理?xiàng)l件下，LBP在血液中的含量大約是5～10 μg/mL，而當(dāng)機(jī)體受到LPS刺激后，急性反應(yīng)期間LBP的含量可急速升高到200 μg/mL。因此可認(rèn)為LBP是感染型疾病潛在的生物學(xué)標(biāo)記物[17]。但有學(xué)者表示，LBP與病情嚴(yán)重程度關(guān)聯(lián)度不強(qiáng)，并不適用于臨床應(yīng)用[18]。同時(shí)，Prucha M等[19]通過對非感染型SIRS患者，膿毒癥患者和膿毒癥休克患者血清中的LBP檢測發(fā)現(xiàn)，LBP在膿毒癥休克患者體內(nèi)的濃度顯著高于非感染型SIRS患者和膿毒癥患者，但在這兩者之間無差異。因此證明LBP是急性期反應(yīng)的非特異性標(biāo)志物，不能作為區(qū)分SIRS感染性和非感染性病因的診斷工具。

sCD14在免疫調(diào)節(jié)以及炎癥反應(yīng)中有重要的作用，目前已經(jīng)確定了一種可溶性CD14形式，并命名為可溶性CD14亞型（sCD14-ST）[20]。研究發(fā)現(xiàn)sCD14在膿毒癥患者中顯著升高，認(rèn)為sCD14可以作為膿毒癥快速診斷及監(jiān)測膿毒癥疾病嚴(yán)重性的生物標(biāo)記物[21]。同時(shí)有研究者論證了sCD14-ST作為膿毒癥診斷的標(biāo)記物，與血培養(yǎng)相比，sCD14-ST可20 min內(nèi)完成檢測[22]。Romualdo LG等[23]納入226例SIRS急診患者，對CRP和sCD14-ST濃度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果表明sCD14-ST在膿毒癥中的濃度顯著高于非感染型SIRS，ROC曲線和AUC分析得出sCD14-ST在區(qū)分感染型和非感染型SIRS的相關(guān)值為0.75，高于CRP的相關(guān)值0.602。同時(shí)有研究表明膿毒癥的嚴(yán)重程度與sCD14-ST濃度有顯著相關(guān)性，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)正常人體內(nèi)的sCD14-ST濃度為（294.2±121.4）pg/mL；局部感染者體內(nèi)的 sCD14-ST濃度為（721.0±61.3）pg/mL；非感染型 SIRS 患者體內(nèi)的 sCD14-ST 濃度為（333.5±130.6）pg/mL；膿毒癥患者體內(nèi)的sCD14-ST濃度為（817.9±572.7）pg/mL；嚴(yán)重膿毒癥患者體內(nèi)的sCD14-ST濃度為（1992.9±509.2）pg/mL；提示sCD14-ST可作為反映SIRS的臨床參數(shù)[24]。Blanco A等[25]對感染革蘭陽性菌和革蘭陰性菌的新生兒的sCD14-ST、CRP、IL-6以及TNF-α進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn)sCD14-ST在革蘭陰性菌感染的新生兒體內(nèi)的含量（4.04±1.00 μg/mL）顯著高于革蘭陽性菌（2.63±1.20 μg/mL）。綜上所述，sCD14-ST做作為診斷膿毒癥并指導(dǎo)抗菌藥物使用臨床參數(shù)，具有良好的應(yīng)用前景。

3 細(xì)胞因子

細(xì)胞因子作為免疫調(diào)節(jié)劑，存在于所有有核細(xì)胞中[26]。膿毒癥患者血清中的平均細(xì)胞因子水平顯著高于正常人。因此，細(xì)胞因子已被認(rèn)為是新生兒和成人膿毒癥的生物標(biāo)志物[27]。有研究者對TNF-α和IL-10在新生兒膿毒癥患者以及非感染型SIRS患者中進(jìn)行比較。結(jié)果表明，新生兒膿毒癥患者TNF-α和IL-10在血清中的表達(dá)水平顯著高于新生兒非感染型SIRS患者，且嚴(yán)重程度與TNF-α和IL-10表達(dá)水平正相關(guān)[28]。Jekarl DW等[29]對97例膿毒癥患者在內(nèi)的127例SIRS患者的13種細(xì)胞因子進(jìn)行了評估。研究證明IL-6有助于膿毒癥的診斷，IL-6和IL-5具有鑒別膿毒癥嚴(yán)重程度的性質(zhì)，IFNγ與膿毒癥的嚴(yán)重程度呈明顯的負(fù)相關(guān)。但是通過層次聚類分析生成的細(xì)胞因子譜并不能區(qū)分膿毒癥和非感染型SIRS，因此需要進(jìn)一步的研究來開發(fā)臨床應(yīng)用。目前處于研究階段的細(xì)胞因子抗體芯片（CAC），可同時(shí)檢測79種細(xì)胞因子，高通量分析膿毒癥患者血清中炎癥因子的表達(dá)[30]。初步探討了以細(xì)胞因子表達(dá)指紋譜作為膿毒癥診斷標(biāo)志物的可行性，有助于開發(fā)更好的診斷工具和有效的輔助膿毒癥治療方法。

4 可溶性髓系細(xì)胞觸發(fā)表達(dá)受體1（sTREM-1）

2001年Bouchon A等[31]首次報(bào)道了TREM-1是作為介導(dǎo)膿毒癥休克的關(guān)鍵介質(zhì)，可觸發(fā)并擴(kuò)大炎癥反應(yīng)。然而TREM-1只在細(xì)胞膜表面表達(dá)，不便于臨床檢測。sTREM-1作為TREM-1的亞型，在感染早期即可分泌到體液中，可通過酶聯(lián)免疫吸附等測定方法進(jìn)行檢測。血液中sTREM-1水平的升高可間接反映早期炎癥階段TREM-1表達(dá)的增加[32]。在對嚴(yán)重膿毒癥患者中CRP、PCT和sTREM-1進(jìn)行檢測的結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，死亡組的sTREM-1的濃度顯著高于存活組，而CRP和PCT無顯著性變化。說明血漿中sTREM-1作為嚴(yán)重膿毒癥患者診斷標(biāo)記物更為可靠[33]。Bellos I等[34]對有關(guān) sTREM-1的十一項(xiàng)研究以及1 795位患者進(jìn)行了Meta分析，分析結(jié)果表明sTREM-1對膿毒癥診斷的敏感性是0.79，特異性是0.80，正似然比，負(fù)似然比和診斷優(yōu)勢比分別為4.0，0.26和16。同時(shí)提出sTREM-1單獨(dú)作為膿毒癥的生物標(biāo)記物是不夠的。sTREM-1表達(dá)水平升高可能提示膿毒癥，具有生物標(biāo)記物潛質(zhì)，但其是否能夠單獨(dú)作為膿毒癥的標(biāo)記物還需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究。

5 血清MicroRNA

MicroRNA（miRNA）是一類長約23nt的內(nèi)源性非編碼RNA，作為轉(zhuǎn)錄后基因調(diào)節(jié)因子，通過裂解或是抑制mRNA的翻譯，起到調(diào)控蛋白表達(dá)的作用[35]。近期在血液中發(fā)現(xiàn)miRNA，這使將miRNA作為疾病標(biāo)志物成為可能[36]。最近研究證明，血清或血漿的miRNA水平穩(wěn)定性和重復(fù)性好。已有多個(gè)miRNA的特異性表達(dá)圖譜作為不同疾病評估預(yù)后的“指紋識別”[37-38]。因此尋找一種針對膿毒癥高度特異性和高度敏感性的miRNA成為科研工作者的研究熱點(diǎn)之一。研究證實(shí)多種miRNA的表達(dá)水平與膿毒癥有關(guān)，如miRNA-15a、miRNA-146a、miRNA-223、miRNA-297以及 miRNA-574-5p等，可作為膿毒癥、非感染型SIRS和正常者間的鑒別診斷標(biāo)志物[39-41]。其中miRNA-15a被證實(shí)在膿毒癥患者血清中的表達(dá)量顯著高于非感染型SIRS，而與非感染型SIRS患者以及健康人比較，膿毒癥患者血清中miRNA-146a和miRNA-223水平則顯著降低[40]。miRNA574-5p水平和膿毒癥患者死亡相關(guān)，說明其可作為膿毒癥患者結(jié)局的預(yù)測因子[42]。同時(shí)有研究發(fā)現(xiàn) miRNA378A-3P、miRNA30A-5P、miRNA30-5p和miRNA192-5p的水平可反映非感染型SIRS的嚴(yán)重程度[43]。

6 聯(lián)合應(yīng)用

考慮到引起膿毒癥感染的微生物多種多樣，宿主的病理反應(yīng)相當(dāng)復(fù)雜，檢測單一因子未必能夠?yàn)槟摱景Y的發(fā)生，發(fā)展和預(yù)后提供可靠的信息。多種標(biāo)記物聯(lián)合應(yīng)用或許可以解決這個(gè)問題，目前有研究將PCT，TREM-1和中性粒細(xì)胞CD64指數(shù)（PMN CD64 index）作為標(biāo)記物進(jìn)行分析，選取300例患者，其中156例為膿毒癥患者，經(jīng)檢測膿毒癥患者血清中的PCT，TREM-1濃度以及PMN CD64 index顯著高于非膿毒癥組，這3種生物標(biāo)志物聯(lián)合診斷膿毒癥的AUC為0.97，高于PCT，TREM-1和PMN CD64 index單獨(dú)診斷時(shí)的AUC（分別為0.91、0.95和0.73），并提出生物標(biāo)記物聯(lián)合可提高診斷膿毒癥的能力[44]。在準(zhǔn)確高效的前提下，生物標(biāo)記物聯(lián)合應(yīng)用診斷膿毒癥仍面臨著很多挑戰(zhàn)。

7 展望

在危重病患者中SIRS的發(fā)病率和病死率居高不下，膿毒癥作為感染型SIRS在臨床上很常見且具有致死性。為了提高膿毒癥診斷的準(zhǔn)確性和高效性，仍需要更多的研究來明確這些生物標(biāo)志物在膿毒癥中是如何發(fā)揮作用和變化的，從而明確生物標(biāo)志物對膿毒癥診斷及治療的價(jià)值。