陈师林 王兰 邓亚萍
[摘要] 脓毒症是一组高发病率、高死亡率的临床综合征，早期识别和诊断是改善其预后的关键。生物标志物有助于客观评价病理生理过程、诊断疾病、监测疗效和评估预后。为了更好地指导临床诊治，寻求新的生物标志物是非常必要的。近年来已有许多学者就脓毒症生物标志物方面做了很多工作，大部分研究都集中在对吞噬细胞膜上表达的分子、细胞因子及急性期蛋白等的研究，本文即对相关生物标志物的近期研究展开论述。
[关键词] 脓毒症；生物标志物；综述
[中图分类号] R631 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2019）04（a）-0052-04
Research progress of biomarkers for early identification and prognosis evaluation in sepsis
CHEN Shilin1 WANG Lan2 DENG Yaping2
1.Department of Pneumology，Dongzhimen Hospital， Beijing University of Chinese Medicine， Beijing 100700， China； 2.Department of Emergency， Dongzhimen Hospital， Beijing University of Chinese Medicine， Beijing 100700， China
[Abstract] Sepsis is a group of clinical syndromes with high incidence and high mortality. Early recognition and diagnosis is the key to improve its prognosis. Biomarkers can evaluate the physiopathologic mechanism objectively， contribute to diagnose disease， monitor curative effect and predict prognosis. In order to better guide clinical diagnosis and treatment， it is necessary to seek new biomarkers. In recent years， many scholars have done a lot of work on sepsis biomarkers. Most of the researches focus on the molecules expressed on the phagocytic cell membrane， cytokines and acute phase proteins. This paper is to discuss the recent researches on related biomarkers.
[Key words] Sepsis； Biomarkers； Review
最初的脓毒症定义（Sepsis 1.0）[1]，即由感染引起的全身炎症反应综合征（SIRS）。而根据Sepsis 3.0的新定义，脓毒症为宿主对感染的反应失调而导致危及生命的器官功能障碍[2]。在如今重症监护管理时代，脓毒症仍然是重症监护病房（ICUs）的主要死亡原因之一[3]。脓毒症复杂的病理生理机制导致大量生物标志物释放，通过测定更多的生物标志物，宿主对感染的反应可被更好地评估，从而更好地指导临床治疗[4]。在过去的二十年里，大量脓毒症相关的标志物被报道出来，由于研究中缺乏一致的基线，这些生物标志物诊断的准确性仍然不清楚[5]。许多学者都致力于研究不同种类生物标志物在脓毒症早期诊断、评估预后等方面的作用。一般来说，脓毒症的生物标志物可以根据它们作为全身炎症介质的作用进行分类[6]：①吞噬细胞膜上表达的分子[髓样细胞触发受体-1（TREM-1）、CD14受体、CD163受体]；②细胞因子，如白细胞介素（IL）-6、IL-8、IL-10；③急性期蛋白，如降钙素原（PCT）或C反应蛋白（CRP）。以下将对上述相关生物标志物的近期研究展开论述。
1 细胞表面可溶性受体
1.1 可溶性TREM-1（sTREM-1）
TREM-1属于表达在中性粒细胞（N）、单核巨噬细胞等细胞表面上的免疫球蛋白超家族受体，sTREM-1是TREM-1的可溶性形式，是基质金属蛋白酶裂解TREM-1的产物[7]。尽管针对TREM-1作用的研究，许多观点不一致，但它在调控T细胞增殖、激活抗原递呈细胞过程中发挥的作用已得到公认[8]。TREM-1可以使炎性反应对机体的影响增强，同其配体结合后，在脂多糖（LPS）及细菌等共同作用下，使髓过氧化物酶、促炎因子、炎症趋化因子释放，在炎性反应的发生发展过程中发挥着重要的作用[9]。罗运山等[10]研究表明sTREM-1不仅可以作为诊断感染和脓毒症的早期指标，而且血浆sTREM-1水平的动态变化还可以评估脓毒症患者的预后。在临床上可动态监测sTREM-1并进行可溶性髓样细胞触发受体-1清除率（sTREM-1c）分析，更有助于判断病情严重程度、评估疗效及判断预后。黄丹等[11]研究说明血浆sTREM-1、PCT水平在脓毒症的早期诊断方面具有更高的临床价值。
1.2 可溶性CD14 （sCD14）及其片段Presepsin
CD14分子是脂多糖-脂多糖结合蛋白（LPS-LBP）的受体，位于多形核细胞、单核细胞和巨噬细胞等细胞膜上，它可以识别革兰阴性菌的LPS以及其他细菌产物，在介导炎症级联反应过程中起着重要作用。CD14存在膜CD14（mCD14）与可溶性CD14（sCD14）两种亚型。sCD14是介导内皮细胞和上皮细胞炎性反应的重要物质。血液中的蛋白酶可将其降解，降解产物中由N端64个氨基酸构成的片段即为Presepsin[12]。Presepsin被认为是宿主对细菌感染的反应产生的，对脓毒症早期诊断、病情评估、预后判断以及指导抗生素应用等方面具有较好的应用前景[13]。Presepisn是近年来被广泛关注的一种新型标志物，尽管Presepsin的诊断价值被国内外文献广泛报道，但仍然缺乏研究对其进行精确的评价。韦国华等[14]Meta分析结果表明，Presepsin诊断脓毒症的综合受试者工作特征曲线（SROC）下AUC为0.91，敏感度为0.86，特异度为0.82，显示出较高的临床价值。多数研究证实Presepsin、PCT、sTREM-1这三种标志物对脓毒症的诊断价值比较差异无明显统计学意义。
1.3 可溶性CD163（sCD163）
CD163是一种清道夫受体蛋白，由吞噬细胞表达，可识别血红蛋白-珠蛋白复合物的抗原位点，参与血红蛋白的代谢，清除血液中的毒素；并可参与单核细胞-内皮相互作用和抑制T淋巴细胞应答。血液中sCD163水平可作为炎症性疾病的生物标志物应用于临床。2009年，Fabriek等[15]发现sCD163在体外具有固有免疫功能，可以识别整个细菌。然而，sCD163及其相关信号通路在体内的作用仍不清楚。Feng等[16]研究结果表明血清sCD163在脓毒症诊断中优于PCT和CRP，并可鉴别脓毒症的严重程度。sCD163水平对于动态评估脓毒症预后更敏感。
2 细胞因子（CK）
CK是一类具有生物活性的低分子蛋白物质的统称，是细胞免疫反应中重要的多效调节因子，在脓毒症复杂的病理生理机制中起着关键作用，可作为其预后的评估指标，还可改善脓毒症的临床结果[17]。其中用于脓毒症诊断、炎性反应严重程度及患者预后评估的细胞因子有IL-6、IL-8和IL-10。IL-6是一种促炎因子，IL-8是一种主要的趋化因子，而IL-10则是一种重要的抗炎因子[18]。
2.1 IL-6
IL-6在细菌感染过程中产生，被作为脓毒症的重要标志物。它是主要由单核细胞和巨噬细胞合成，可刺激促肾上腺皮质激素（ACTH）合成、诱导B细胞分化、激活T细胞[19]。它除对炎症细胞及血管内皮细胞具有直接激活和毒性作用外，还能诱导急性期蛋白合成，从而催化和放大毒性作用和炎性反应，对组织细胞造成损害[20]。IL-6除了具有促炎作用，也被证明具有抗炎作用。它可抑制肿瘤坏死因子（TNF）-α和IL-1的释放，并且可提高血液循环中抗炎因子的水平，如白介素-1受体拮抗剂（IL-1Ra）、可溶性肿瘤坏死因子受体（sTNFRs）、IL-10、TGF-α以及皮质醇等。
2.2 IL-8
IL-8是TH1细胞分泌的小分子基础蛋白，属于趋化因子家族中的一员，是一个强有力的N化学引诱物，被作为评估脓毒症患者病情严重程度的生物标志物。其可促进炎症细胞增殖并趋化炎症细胞，介导与炎性反应相关的免疫应答。在感染状态下，内毒素、白三烯（LTs）、TNF和IL-8等对N有趋化、激活作用，诱导其向感染部位游走并促使大量炎症因子的释放，其中趋化作用最为强烈的是IL-8。白细胞的活化程度直接与感染病灶局部组织中IL-8水平有关[21]。
2.3 IL-10
IL-10是一种由单核细胞、巨噬细胞、B淋巴细胞、T淋巴细胞和自然杀伤细胞等多种免疫细胞产生的细胞因子。许多研究揭示了IL-10的抗炎作用，在体外，IL-10抑制免疫细胞产生TNF-α、IL-1、IL-6、干扰素-α（IFN-α）、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）等促炎介质。此外，IL-10刺激IL-1Ra和sTNFRs的产生，从而中和IL-1和TNF的促炎作用。这些结果在体内实验也得到了支持。在以腹腔注射LPS的方式建立小鼠脓毒症模型的实验中发现，即使在造模30 min后注射重组IL-10蛋白，仍可保护小鼠避免发生致死性内毒素血症。然而，在盲肠结扎穿孔（CLP）造模过程中使用中和IL-10的抗体，部分增加了死亡率；在CLP造模后12 h抑制IL-10，能显着改善生存率。这说明不同时间予以抗IL-10抗体干预脓毒症小鼠，可对结果产生不同影响，这也提示IL-10可在脓毒症过程中产生有利或不利的影响[17]。
3 急性期蛋白
3.1 PCT
PCT主要在甲状腺的C细胞中合成，血液中的水平非常低。它是检测感染相关疾病最可靠的生物标志物之一，其可用性在一项基于Sepsis 2.0定义的研究中得到了证实[22]。PCT可由细菌内毒素、LPS直接刺激产生，也可通过诱导TNF-α、IL-1、IL-2、IL-6等炎症因子产生，从而促使甲状腺外组织大量释放[23]。PCT浓度升高（>0.5～2.0 ng/mL）对脓毒症有较好的阳性预测价值[24]。若血液中PCT浓度正常或很低，基本可排除全身细菌感染或脓毒症。在病毒或寄生虫、支原体等病原体感染时，血浆PCT水平并不会明显升高[25]。在扁桃体炎、软组织感染、脓肿、甚至阑尾炎或胆囊炎等局部细菌感染中，PCT浓度也不会明显上升[26]。国外多个研究小组报道了用PCT指导抗生素的使用[4，27]。而且，PCT指导抗生素治疗已被一些发达国家列入脓毒症诊疗指南[28-29]。
3.2 CRP
急性时相反应蛋白CRP被认为是一种有临床价值的炎症标志物和指标。其在炎性反应和防御病原体入侵过程中起着重要作用。CRP主要由IL-1、IL-6、TNF-α及糖皮质激素（GC）等诱导合成，可激活补体并使巨噬细胞的吞噬作用增强。其可与受损细胞、凋亡碎片、细菌、真菌、寄生虫等病原微生物相结合，在与上述物质结合后，CRP被C1q补体识别，进而激活经典补体途径[30]，在机体的固体免疫中起着重要的保护作用。CRP是否能作为早期诊断脓毒症或菌血症的良好生物标志物，仍存在争议[7]。同CRP比较而言，对于诊断脓毒症和细菌感染，PCT常常被报道比CRP更具有特异性。PCT比CRP更早开始升高，并比CRP更迅速地恢复到正常水平，从而更早地诊断和更好地监测疾病进展[31]。
4 总结与展望
本文通过对脓毒症生物标志物的研究进展进行论述，以期获得能早期识别脓毒症并评估其预后的指标，便于临床检测，以更好地指导临床诊治，减少其发病率及死亡率。然而，目前尚且需要大量基础及临床研究对脓毒症的生物标志物进行更深入的探究，以验证其临床实用性及可操作性。
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（收稿日期：2018-08-10 本文编辑：苏 畅）
