生物標(biāo)記物在呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎診斷中的價值

黎增亮 吳延虎

[摘要] 呼吸機(jī)的使用無疑代表了呼吸功能不全治療領(lǐng)域的進(jìn)展，它雖然挽救了許多生命，但其副作用也是眾所周知的。其中，呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎是機(jī)械通氣最主要的并發(fā)癥，可使患者的住院費用和死亡率顯著增加。病理活檢及組織學(xué)培養(yǎng)為呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但其為有創(chuàng)操作，難以全面實施，目前對其診斷尚存在爭議。近年來出現(xiàn)了將生物標(biāo)記物用于診斷的研究，但是相應(yīng)的研究結(jié)論分歧較大，現(xiàn)將對呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎有診斷作用的生物標(biāo)記物綜述如下，以提高人們對生物標(biāo)記物診斷價值的認(rèn)識。

[關(guān)鍵詞] 呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎；生物標(biāo)記物；診斷

[中圖分類號] R563.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673-9701（2014）20-0154-03

呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎（ventilator-associated pneumonia，VAP）是指患者在使用了氣管插管、有創(chuàng)機(jī)械通氣48～72 h后發(fā)生的肺部感染，VAP的臨床癥狀是模糊的。國內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)報道其發(fā)生率約為20%～42%[1，2]，死亡率高達(dá)36%～42%[2，3]，并且增加患者的住院天數(shù)和費用[4]，因此引起人們對VAP發(fā)生的預(yù)測。生物標(biāo)記物主要是一些感染指標(biāo)，有可能成為對VAP診斷有用的工具，可在血清、支氣管肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage fluid，BALF）、呼氣濃縮物（exhaled breath condensate，EBC）等任何生物樣本中表達(dá)。近年來有許多研究發(fā)現(xiàn)有些生物標(biāo)記物可以用來預(yù)測VAP，并且其診斷價值相差懸殊，因此尋找適用于VAP診斷的生物標(biāo)記物成為研究熱點。

1 可溶性髓系細(xì)胞觸發(fā)受體-1

可溶性髓系細(xì)胞觸發(fā)受體-1（soluble triggering receptor expressed on myeloid cell-1，sTREM-1）為嗜性粒細(xì)胞，巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞所表達(dá)，膿毒癥早期即已升高，能夠反映感染的嚴(yán)重性，有助于VAP的早期診斷及預(yù)后判斷[5，6]。Gibot發(fā)表的一項早期研究證明sTREM-1在VAP診斷中具有高度敏感性和特異性[7]，但亦有許多研究證明sTREM-1鑒別感染的能力有限，其敏感性和特異性都很低[8-10]。Palazzo等發(fā)現(xiàn)BALF中的sTREM-1的敏感性和特異性為79%和20%，而EBC中的sTREM-1的敏感性為42%，特異性為50%，BALF、EBC中的sTREM-1不能有效診斷VAP[10]。當(dāng)前的研究表明sTREM-1在一些非感染性炎性疾病中上升，這使得將sTREM-1作為一項感染指標(biāo)備受質(zhì)疑[11，12]。在一項sTREM-1對VAP診斷價值的系統(tǒng)評價中發(fā)現(xiàn)診斷敏感性42%～100%，合并后敏感性80%；特異性10%～91%，合并后特異性74%，sTREM-1對VAP只具有中等程度準(zhǔn)確性，還需聯(lián)合其他診斷指標(biāo)，以進(jìn)一步提高敏感性、特異性[13]。目前將sTREM-1作為診斷指標(biāo)還沒有得到確認(rèn)，現(xiàn)有的研究結(jié)果前后不一致，可能歸因于樣本的收集方法及樣本收集期間抗生素的使用，因此還需進(jìn)一步大樣本研究來確認(rèn)sTREM-1在VAP診斷中的價值。

2 內(nèi)毒素

內(nèi)毒素（endotoxin）是革蘭陰性細(xì)菌細(xì)胞壁的脂多糖成分，細(xì)胞復(fù)制和死亡期間，內(nèi)毒素釋出并在局部積聚，可刺激患者免疫系統(tǒng)分泌致炎因子，致使炎癥發(fā)生[14]。在小兒全身炎癥反應(yīng)綜合征的協(xié)助診斷中有較高敏感性，可用于鑒別病毒感染和細(xì)菌感染[15]。有研究評估了BALF中的內(nèi)毒素在革蘭陰性細(xì)菌性肺炎診斷中的作用，認(rèn)為內(nèi)毒素對使用呼吸機(jī)的患者是一個準(zhǔn)確而有用的診斷工具[16]。在PG Flanagan等的研究中，VAP患者的BALF內(nèi)毒素濃度比未發(fā)生VAP患者顯著增高（P = 0.015），6 EU/mL的灌洗液內(nèi)毒素濃度的這種差別比較明顯（敏感性81%，特異性87%；陽性預(yù)測值67%，陰性預(yù)測值95%），而在非灌洗液或者血漿中這種差別并不顯著，表明在使用呼吸機(jī)4 d后測定內(nèi)毒素是一種準(zhǔn)確而快速的VAP診斷方法[17]。

3 和肽素

和肽素（copeptin）是由39個氨基酸構(gòu)成的糖肽，相當(dāng)于精氨酸加壓素原C端的一部分。和肽素和抗利尿激素同源，可以在血液樣本中穩(wěn)定數(shù)日，易于檢測，因此和肽素是抗利尿激素釋放的一個代理標(biāo)記并且可能作為應(yīng)激反應(yīng)的一個標(biāo)志，與肺損傷的嚴(yán)重性亦存在相關(guān)性，其濃度在膿毒癥和膿毒性休克時升高明顯[18]，可用于評價肺損傷患者的病情及預(yù)后[19]。研究發(fā)現(xiàn)，在VAP病程第1天，生存者的和肽素水平比死亡者低（分別為44.7 pmol/L和74.2 pmol/L；P = 0.006）。類似的結(jié)果也見于VAP第4天（分別為34.5 pmol/L和72.3 pmol/L；P = 0.006）。和肽素水平隨著膿毒癥的嚴(yán)重程度而升高，是VAP死亡率的獨立預(yù)測因子[20]。另有研究發(fā)現(xiàn)和肽素濃度越高，膿毒血癥越嚴(yán)重，并且相比較于降鈣素原，和肽素的這種關(guān)聯(lián)更為密切，故而認(rèn)為和肽素對膿毒血癥的嚴(yán)重程度及預(yù)后有良好的提示作用[21]。如能有更多的研究證實這種關(guān)聯(lián)，則可以更有力說明和肽素在VAP診斷及預(yù)后中的價值。

4 纖溶酶原激活物抑制劑-1

纖溶酶原激活物抑制劑-1（plasminogen activation inhibitor-1，PAI-1）是一單鏈糖化多肽，屬于絲氨酸蛋白酶抑制劑超家族。PAI-1可以在血小板和血漿中找到，有抗纖溶功能，為纖溶酶原激活物的主要抑制劑，人體缺乏PAI-1將會處于過度纖溶狀態(tài)，導(dǎo)致創(chuàng)傷或手術(shù)后異常出血。Ramya Srinivasan等發(fā)現(xiàn)PAI-1水平> 2.8 ng/mL時，PAI-1診斷VAP的敏感性為81.3%，特異性為76.5%，陽性似然比為3.5，認(rèn)為在使用了機(jī)械通氣的兒科ICU患者中，PAI-1與VAP的診斷是相關(guān)聯(lián)的，實時BALF中的PAI-1水平測定可能對ICU患者VAP的早期診斷和后續(xù)治療是有益的[22]。目前，關(guān)于將PAI-1用于VAP診斷的研究還比較少，期待著未來能有進(jìn)一步的研究來確認(rèn)PAI-1在VAP診斷中的價值。

5 降鈣素原

降鈣素原（procalcitonin ，PCT）是具有調(diào)節(jié)血鈣作用的降血鈣素的前體，也是炎性感染的指標(biāo)，其敏感性和特異性均較高，感染控制后，PCT比常用的炎癥指標(biāo)下降得更快，PCT檢測亦能反映抗菌藥物的療效[19]。PCT的快速釋放和長半衰期使它可能成為診斷VAP的有用指標(biāo)。過去的幾年里，PCT被證明與微生物感染有密切的關(guān)聯(lián)[23，24]，有助于早期預(yù)測患兒心臟術(shù)后細(xì)菌感染[25]，將PCT作為診斷細(xì)菌感染和膿毒癥嚴(yán)重性的有用指標(biāo)已經(jīng)得到了FDA的準(zhǔn)許。有研究發(fā)現(xiàn)持續(xù)增高的PCT與膿毒癥和膿毒性休克患者死亡率的增加是顯著相關(guān)的[26]，PCT的動態(tài)變化可以預(yù)測膿毒癥和膿毒性休克患者的預(yù)后[27，28]。Frank Bloos也認(rèn)為 PCT與重癥肺炎患者的嚴(yán)重程度是相關(guān)的，并且與APACHE II評分相比，PCT似乎是發(fā)病率和死亡率的預(yù)后標(biāo)志物[29]。最近的一項Meta分析指出PCT有較高的新生兒膿毒癥診斷效能，可用于早期診斷，但為了進(jìn)一步提高診斷的敏感性、特異性，還需要聯(lián)合其他診斷指標(biāo)[30]。

6 MR-proANP

心房肽（ANP）是一種由心臟分泌的有促進(jìn)尿鈉排泄和有血管舒張作用的激素，ANP隨著心房舒張而被分泌入血液循環(huán)中，成熟的ANP是從pro-ANP釋放出來的，pro-ANP的中間片段（midregional pro-atrial natriuretic peptide，MR-proANP）隨著膿毒癥的嚴(yán)重程度而升高，可以作為VAP患者死亡的預(yù)測指標(biāo)[31]。相對于VAP存活的患者來說，死亡患者血液中的MR-proANP顯著增高[32]。有研究證明 MR-proANP的血清水平隨著肺炎的嚴(yán)重程度而上升，MR-proANP可以用作肺炎的預(yù)后標(biāo)記[33]，同樣的發(fā)現(xiàn)也見于Boeck L等的一項觀察性研究中，他們得出MR-proANP可以獨立預(yù)測VAP死亡率的結(jié)論[34]。

7 C反應(yīng)蛋白

C反應(yīng)蛋白（C-reactive protein ，CRP）是一種非特異性急性階段的蛋白質(zhì)，可作為系統(tǒng)性炎癥的指標(biāo)，隨著炎癥病程而增加[35]。健康人血清中濃度通常<1 μg/L，急性感染或炎癥時，CRP水平可100甚至500倍升高，所以CRP經(jīng)常被用作健康檢查的一個指標(biāo)。數(shù)量有限的研究表明血清和BALF中的CRP可作為預(yù)測VAP的一個指標(biāo)。國內(nèi)一項研究發(fā)現(xiàn)細(xì)菌性肺炎組血清CRP增高明顯，支原體肺炎組血清CRP次之，而病毒性肺炎組血清CRP幾乎接近正常對照組，各組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義，說明血清CRP可用于小兒肺炎的病原學(xué)鑒別診斷[36]。相關(guān)文獻(xiàn)認(rèn)為高敏C反應(yīng)蛋白與敗血癥的發(fā)生是有關(guān)事件，可能有助于識別膿毒癥高危人群[37]。然而也有人認(rèn)為CRP不是一個理想的膿毒癥診斷指標(biāo)[38]，高敏C反應(yīng)蛋白的明顯增高可能是因為嚴(yán)重細(xì)菌感染，故而還不足以用于鑒別膿毒血癥和細(xì)菌感染性全身炎癥反應(yīng)綜合征[39]。

8 結(jié)語

現(xiàn)有的生物標(biāo)記物主要是一些感染指標(biāo)，VAP的高發(fā)病率、高死亡率以及缺乏有效的診斷方法促使我們應(yīng)用這些感染指標(biāo)來輔助診斷和預(yù)測VAP。理想的生物標(biāo)記物應(yīng)該是沒有炎癥時，其水平很低不能被發(fā)現(xiàn)；隨著炎癥的發(fā)展而上升，炎癥解決時下降；易于檢測，有較高的敏感性和特異性。但從已有的研究來看，現(xiàn)有指標(biāo)的敏感性、特異性還不高，比較有實用價值的是PCT、和肽素和MR-proANP等生物標(biāo)記物，故還需進(jìn)一步實驗以明確其在VAP診斷中的價值。為弄清生物標(biāo)記物在VAP診斷中的價值，我們應(yīng)該使用直接BAL來獲得BALF，并且研究的對象應(yīng)為未使用抗生素的同質(zhì)性高的患者。但是我們也應(yīng)該意識到生物標(biāo)記物并不能取代當(dāng)前的診斷方法，其主要作用僅僅是作為當(dāng)前診斷方法的補(bǔ)充以提高VAP診斷率和縮短診斷時間，這樣可以降低VAP發(fā)生率和死亡率，減少住院天數(shù)。如能綜合運用生物標(biāo)記物、臨床表現(xiàn)、影像學(xué)，則可以顯著提高VAP的診斷率。同時我們可以聯(lián)合應(yīng)用生物標(biāo)記物以解決單個應(yīng)用價值不高的局面?？傊畬ふ乙粋€實用價值較高的生物標(biāo)記物的嘗試還會繼續(xù)，期待著能夠找到特異性和敏感性均較高的標(biāo)記物。

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（收稿日期：2014-04-21）