苗林子, 陸 遙, 屈晨雪, 由 然, 龔 巖
(北京大學(xué)第一醫(yī)院,北京 100034)
CD64是免疫球蛋白IgG Fc段的Ⅰ型受體,屬于免疫球蛋白超家族的成員,主要分布于外周血單核巨噬細(xì)胞、樹突細(xì)胞等抗原提呈細(xì)胞表面[1]。近年來,CD64作為一種新的感染相關(guān)指標(biāo),受到越來越多的關(guān)注[2-5]。有文獻(xiàn)報(bào)道,相較于系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)綜合征,膿毒血癥患者中性粒細(xì)胞CD64明顯升高[6];膿毒血癥早期表達(dá)CD64的中性粒細(xì)胞絕對數(shù)值低于2 500個(gè)/μL的患者,預(yù)后較好[7];CD64在鑒別感染與其他原因引起的發(fā)熱中有重要的作用[8]。HLA-DR分子表達(dá)在巨噬細(xì)胞、樹突細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞等抗原提呈細(xì)胞和單核細(xì)胞表面,參與抗原提呈和T淋巴細(xì)胞的活化,對特異性免疫十分重要[9]。有研究發(fā)現(xiàn),單核細(xì)胞表面HLA-DR表達(dá)降低的創(chuàng)傷患者并發(fā)感染和膿毒血癥的比例更高[10]。LEKKOU等[11]發(fā)現(xiàn),死亡組嚴(yán)重社區(qū)獲得性感染和膿毒血癥死亡患者單核細(xì)胞HLA-DR在入院3、10、13和17 d時(shí),均顯著低于存活患者,因此HLA-DR可作為預(yù)后判斷的早期和持續(xù)性監(jiān)測指標(biāo)。目前,我國尚未將白細(xì)胞表面CD64和HLA-DR廣泛應(yīng)用于臨床,原因之一是未建立健康成人的參考區(qū)間。由于使用流式細(xì)胞術(shù)檢測白細(xì)胞表面CD64和HLA-DR的成本較高等因素,目前只有極少數(shù)的臨床實(shí)驗(yàn)室用極少量樣本建立了自己的參考區(qū)間,用于科研和極少數(shù)臨床需要,但因其健康人群篩選不嚴(yán)格,樣本例數(shù)較少而不具代表性。本研究旨在通過流式細(xì)胞術(shù)檢測健康成人白細(xì)胞表面CD64和HLADR的表達(dá),并通過公式計(jì)算相應(yīng)的指標(biāo),初步分析其在不同年齡、不同性別健康成人之間的差異,建立健康成人白細(xì)胞表面CD64和HLADR相關(guān)指標(biāo)的參考區(qū)間,為這些指標(biāo)的臨床應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
選取2019年3—11月北京大學(xué)第一醫(yī)院行健康體檢的22~60歲成人200名。通過調(diào)查問卷和體格檢查確定研究對象身體健康、無現(xiàn)病史;排除乙型肝炎、丙型肝炎、獲得性免疫缺陷綜合征和梅毒感染者,排除急、慢性感染性疾病和自身免疫性疾病、過敏性疾病或癌癥患者,以及3個(gè)月內(nèi)服用過影響免疫系統(tǒng)的藥物、4周內(nèi)接種過疫苗、1年內(nèi)接受過輸血或6個(gè)月內(nèi)獻(xiàn)血者。此外,參考血常規(guī)、血生化(肝、腎功能)、尿常規(guī)等實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)是否完全正常,以決定研究對象是否入選。最終納入126名符合標(biāo)準(zhǔn)的健康體檢者,其中男69名、女57名。本研究通過北京大學(xué)第一醫(yī)院倫理委員會審核[倫理編號為(2018)科研第(145)號]。
美國BD公司CD64(克隆號10.1)、HLA-DR(克隆號L243)、CD45(克隆號2D1)、CD14(克隆號MφP9)單克隆抗體。美國BD公司FACS CantoⅡ流式細(xì)胞儀和FACS Diva分析軟件。
1.3.1 樣本采集 采用美國BD公司Vacutainer乙二胺四乙酸采血管,以無菌靜脈穿刺方式采集研究對象至少1 mL的全血,用于完成體檢臨床實(shí)驗(yàn)室檢測后,使用剩余全血樣本(血常規(guī)樣本)進(jìn)行染色和上機(jī)檢測。
1.3.2 細(xì)胞染色 抗凝全血樣本采集后8 h內(nèi)完成細(xì)胞染色。分別將20、20、20、5 μL的CD64、HLA-DR、CD14、CD45單克隆抗體加入上樣管,再加入100 μL抗凝全血,輕輕混勻振蕩,室溫(20~25 ℃)環(huán)境下避光孵育15 min,然后加入2 mL FACS溶血素,充分混勻,于室溫(20~25 ℃)環(huán)境下避光孵育10 min,300×g離心5 min后棄去上清,加入2 mL磷酸鹽緩沖液混勻,300×g離心5 min后棄去上清,再加入500 μL磷酸鹽緩沖液混勻,上機(jī)檢測。如果無法立即上機(jī)檢測,則將染色后的樣本室溫(20~25 ℃)放置,避光儲存。
1.3.3 流式細(xì)胞儀檢測和結(jié)果分析 首先進(jìn)行流式細(xì)胞儀的日常設(shè)置和自動(dòng)質(zhì)控,確保儀器和質(zhì)控在控。細(xì)胞染色后1 h內(nèi)進(jìn)行流式分析檢測。檢測前,充分混勻振蕩細(xì)胞(低速)以減少細(xì)胞聚集;調(diào)整閾值,使細(xì)胞碎片降至最低,確保檢測包含目標(biāo)細(xì)胞群。按照單核細(xì)胞數(shù)2 000個(gè)設(shè)定收集終點(diǎn),收集結(jié)束后,用FACS Diva軟件來進(jìn)行分析,以CD14陽性設(shè)門圈出單核細(xì)胞,以CD45設(shè)門圈出淋巴細(xì)胞和中性粒細(xì)胞,顯示各細(xì)胞群CD64、HLA-DR平均熒光強(qiáng)度和熒光強(qiáng)度中位數(shù)。分別列出中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞的CD64和HLA-DR平均熒光強(qiáng)度、熒光強(qiáng)度中位數(shù),計(jì)算中性粒細(xì)胞CD64指數(shù)、中性粒細(xì)胞與單核細(xì)胞CD64比值、中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞CD64比值、CD64比率,以及HLA-DR相關(guān)指標(biāo)(單核細(xì)胞HLADR平均熒光強(qiáng)度、單核細(xì)胞HLA-DR熒光強(qiáng)度中位數(shù)、單核細(xì)胞與淋巴細(xì)胞HLA-DR比值,單核細(xì)胞與中性粒細(xì)胞HLA-DR比值)。計(jì)算公式為:CD64指數(shù)平均熒光強(qiáng)度=(中性粒細(xì)胞CD64平均熒光強(qiáng)度/淋巴細(xì)胞CD64平均熒光強(qiáng)度)/(單核細(xì)胞CD64平均熒光強(qiáng)度/中性粒細(xì)胞CD64 平均熒光強(qiáng)度);中性粒細(xì)胞與單核細(xì)胞CD64比值%平均熒光強(qiáng)度=中性粒細(xì)胞CD64平均熒光強(qiáng)度/單核細(xì)胞CD64平均熒光強(qiáng)度×100%;中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞CD64比值平均熒光強(qiáng)度=中性粒細(xì)胞CD64平均熒光強(qiáng)度/淋巴細(xì)胞CD64平均熒光強(qiáng)度;CD64百分比平均熒光強(qiáng)度=(中性粒細(xì)胞CD64平均熒光強(qiáng)度-淋巴細(xì)胞CD64平均熒光強(qiáng)度)/(單核細(xì)胞CD64平均熒光強(qiáng)度-中性粒細(xì)胞CD64平均熒光強(qiáng)度)×100%;CD64指數(shù)熒光強(qiáng)度中位數(shù)=(中性粒細(xì)胞CD64熒光強(qiáng)度中位數(shù)/淋巴細(xì)胞CD64熒光強(qiáng)度中位數(shù))/(單核細(xì)胞CD64熒光強(qiáng)度中位數(shù)/中性粒細(xì)胞CD64熒光強(qiáng)度中位數(shù));中性粒細(xì)胞與單核細(xì)胞CD64比值%熒光強(qiáng)度中位數(shù)=中性粒細(xì)胞CD64熒光強(qiáng)度中位數(shù)/單核細(xì)胞CD64熒光強(qiáng)度中位數(shù)×100%;中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞CD64比值熒光強(qiáng)度中位數(shù)=中性粒細(xì)胞CD64熒光強(qiáng)度中位數(shù)/淋巴細(xì)胞CD64熒光強(qiáng)度中位數(shù);CD64百分比 熒光強(qiáng)度中位數(shù)=(中性粒細(xì)胞CD64熒光強(qiáng)度中位數(shù)-淋巴細(xì)胞CD64 熒光強(qiáng)度中位數(shù))/(單核細(xì)胞CD64熒光強(qiáng)度中位數(shù)-中性粒細(xì)胞CD64熒光強(qiáng)度中位數(shù))×100%;中性粒細(xì)胞與單核細(xì)胞CD64比值熒光強(qiáng)度=中性粒細(xì)胞CD64平均熒光強(qiáng)度/單核細(xì)胞CD64平均熒光強(qiáng)度×100%;單核細(xì)胞與淋巴細(xì)胞HLA-DR比值平均熒光強(qiáng)度=單核細(xì)胞HLA-DR平均熒光強(qiáng)度/淋巴細(xì)胞HLA-DR平均熒光強(qiáng)度;單核細(xì)胞與中性粒細(xì)胞HLA-DR比值平均熒光強(qiáng)度=單核細(xì)胞HLA-DR平均熒光強(qiáng)度/中性粒細(xì)胞HLA-DR平均熒光強(qiáng)度;單核細(xì)胞與淋巴細(xì)胞HLA-DR比值熒光強(qiáng)度中位數(shù)=單核細(xì)胞HLA-DR熒光強(qiáng)度中位數(shù)/淋巴細(xì)胞HLA-DR熒光強(qiáng)度中位數(shù);單核細(xì)胞與中性粒細(xì)胞HLA-DR比值熒光強(qiáng)度中位數(shù)=單核細(xì)胞HLA-DR熒光強(qiáng)度中位數(shù)/中性粒細(xì)胞HLA-DR熒光強(qiáng)度中位數(shù)。
采用SPSS 25.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。若數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布,2組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),多組間比較采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的方差分析檢驗(yàn),多組間兩兩比較采用LSD檢驗(yàn),參考區(qū)間以x±1.96s表示;若不服從正態(tài)分布,2組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn),多組間比較采用Kruskal-WallisH秩和檢驗(yàn),多組間兩兩比較采用bonferroni方法對檢驗(yàn)水準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整,參考區(qū)間以P2.5~P97.5表示。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
白細(xì)胞表面CD64和HLA-DR相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)均呈偏態(tài)分布。檢測結(jié)果和參考區(qū)間見表1。
表1 126名健康成人白細(xì)胞表面CD64和HLA-DR相關(guān)指標(biāo)檢測結(jié)果
男性與女性健康成人白細(xì)胞表面CD64和H L A-D R相關(guān)指標(biāo)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),故無需按性別建立參考區(qū)間。
將126名研究對象按年齡分為22~29歲(28名)、30~39歲(22名)、40~49歲(28 名)和50~60歲(48名)4個(gè)組。各年齡組之間CD64相關(guān)指標(biāo)差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)(P>0.05),單核細(xì)胞HLA-DR平均熒光強(qiáng)度、單核細(xì)胞HLA-DR熒光強(qiáng)度中位數(shù)、單核細(xì)胞與中性粒細(xì)胞HLA-DR比值(平均熒光強(qiáng)度)差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。22~29歲組單核細(xì)胞HLADR平均熒光強(qiáng)度低于40~49歲組和50~59歲組(P值分別為0.023、0.007),18~29歲組單核細(xì)胞HLA-DR熒光強(qiáng)度中位數(shù)低于50~59歲組(P=0.034),其他各年齡組之間單核細(xì)胞表面HLA-DR相關(guān)指標(biāo)差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。
表2 不同年齡組單核細(xì)胞表面HLA-DR相關(guān)指標(biāo)檢測結(jié)果比較
因白細(xì)胞表面CD64和HLA-DR相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)均呈偏態(tài)分布,因此以百分位數(shù)法(P2.5~P97.5)建立各項(xiàng)目參考區(qū)間。根據(jù)性別和年齡的分組比較結(jié)果,除單核細(xì)胞HLA-DR平均熒光強(qiáng)度合并年齡組后建立22~39歲及40~59歲的參考區(qū)間,單核細(xì)胞HLA-DR熒光強(qiáng)度中位數(shù)合并年齡組后建立22~49歲及50~59歲的參考區(qū)間外,其他各項(xiàng)目均建立統(tǒng)一的參考區(qū)間。見表3。
表3 健康成人白細(xì)胞表面CD64和HLA-DR相關(guān)指標(biāo)的參考區(qū)間
CD64主要表達(dá)于單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹突細(xì)胞等抗原遞呈細(xì)胞表面[1]。正常情況下,CD64在這些細(xì)胞表面高表達(dá),而在淋巴細(xì)胞和多形核細(xì)胞表面低表達(dá)。當(dāng)機(jī)體發(fā)生感染時(shí),會產(chǎn)生抗體,此時(shí)中性粒細(xì)胞表面CD64表達(dá)上調(diào)。這是由于CD64能以高親和力結(jié)合單體IgG,所以在抗體反應(yīng)過程中,CD64上調(diào)使中性粒細(xì)胞與病原體特異性IgG結(jié)合,增強(qiáng)抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)細(xì)胞毒作用,促進(jìn)中性粒細(xì)胞吞噬細(xì)菌[12]。
HLA-DR表達(dá)在巨噬細(xì)胞、樹突細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞等抗原提呈細(xì)胞以及單核細(xì)胞表面,參與抗原提呈和T淋巴細(xì)胞活化[9]。人體對膿毒血癥的免疫反應(yīng)分為2個(gè)連續(xù)階段,在膿毒血癥初期會出現(xiàn)全身炎癥反應(yīng),此時(shí)可表現(xiàn)為單核細(xì)胞HLA-DR表達(dá)正?;蛏?,之后的免疫反應(yīng)中,代償性抗炎反應(yīng)占主導(dǎo)地位,表現(xiàn)為免疫系統(tǒng)抑制,使機(jī)體從炎癥狀態(tài)中恢復(fù)穩(wěn)態(tài),抗炎反應(yīng)會引起單核細(xì)胞下調(diào)HLA-DR表達(dá)[13-14]。單核細(xì)胞HLA-DR表達(dá)下調(diào)是膿毒血癥誘導(dǎo)免疫抑制的標(biāo)志[15]。
因此,檢測白細(xì)胞表面CD64和HLA-DR表達(dá),對感染性疾病的早期診斷、治療監(jiān)測、預(yù)后判斷有重要價(jià)值[6-8,15-17]。由于CD64和HLA-DR均表達(dá)于細(xì)胞表面,且分子結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定,適合采用流式細(xì)胞術(shù)檢測,與其他生物學(xué)標(biāo)志物相比,具有用血量少、檢測所需時(shí)間短的優(yōu)勢。
合理的參考區(qū)間是實(shí)驗(yàn)室檢測的基礎(chǔ),是臨床醫(yī)生進(jìn)行疾病診斷的重要標(biāo)準(zhǔn)。由于急慢性感染、腫瘤、自身免疫性疾病、服用藥物、輸血等均可能對檢測結(jié)果造成影響,因此我們在問卷調(diào)查中設(shè)計(jì)并排除了這些情況;此外,我們通過參考血常規(guī)、血生化(肝、腎功能)、尿常規(guī)等實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)排除了其他一些健康影響因素,采用流式細(xì)胞術(shù)檢測采集篩選到的健康人樣本中白細(xì)胞表面CD64及HLA-DR的表達(dá),初步建立了健康成人白細(xì)胞表面CD64和HLA-DR相關(guān)指標(biāo)的參考區(qū)間。
與其他流式細(xì)胞術(shù)檢測指標(biāo)相同,CD64和HLA-DR也缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的指標(biāo),目前相關(guān)文獻(xiàn)中提到的CD64指標(biāo)主要包括:中性粒細(xì)胞CD64陽性百分比、中性粒細(xì)胞CD64平均熒光強(qiáng)度、中性粒細(xì)胞CD64熒光強(qiáng)度中位數(shù)、CD64指數(shù)。熒光強(qiáng)度、陽性百分比受試劑、儀器電壓、補(bǔ)償?shù)仍O(shè)定參數(shù)和陰性對照設(shè)置、人員差異影響較大,不易實(shí)現(xiàn)較好的重復(fù)性和實(shí)驗(yàn)室間可比性。另外,由于中性粒細(xì)胞表面CD64表達(dá)上調(diào)是整個(gè)細(xì)胞群體CD64分子數(shù)的上調(diào),CD64陽性細(xì)胞數(shù)量所占比例的改變不能反映CD64表達(dá)的變化[18]。目前,大多數(shù)研究采用CD64指數(shù)反映CD64表達(dá)變化[19-24]。關(guān)于CD64指數(shù)的計(jì)算公式,各實(shí)驗(yàn)室并不統(tǒng)一,國外研究大多應(yīng)用商品化試劑盒,計(jì)算公式為:CD64指數(shù)=中性粒細(xì)胞CD64平均熒光強(qiáng)度/微球平均熒光強(qiáng)度[19-20],但試劑盒成本較高,不適合臨床常規(guī)使用。我國早期一些研究將中性粒細(xì)胞CD64指數(shù)定義為中性粒細(xì)胞CD64平均熒光強(qiáng)度/淋巴細(xì)胞CD64平均熒光強(qiáng)度[22-24];近年來的計(jì)算公式為:CD64指數(shù)=(中性粒細(xì)胞CD64平均熒光強(qiáng)度/淋巴細(xì)胞CD64平均熒光強(qiáng)度)/(單核細(xì)胞CD64平均熒光強(qiáng)度/中性粒細(xì)胞CD64平均熒光強(qiáng)度)[18,21],該公式綜合考慮了作為陰性對照的淋巴細(xì)胞和作為陽性對照的單核細(xì)胞CD64平均熒光強(qiáng)度因素,既可對CD64進(jìn)行量化,又可減少人為因素帶來的誤差,從而使結(jié)果更客觀[18],本研究將此公式計(jì)算結(jié)果定義為CD64指數(shù)。本研究基于平均熒光強(qiáng)度和熒光強(qiáng)度中位數(shù)計(jì)算健康成人CD64指數(shù)較其他CD64相關(guān)指標(biāo)的變異系數(shù)均較小,更適合臨床使用。本研究計(jì)算CD64指數(shù)參考區(qū)間上限與之前研究的臨界值[18,21]略有差異,建立的基于平均熒光強(qiáng)度計(jì)算的CD64指數(shù)參考區(qū)間為0.06~2.73。閆佩毅等[18]的研究結(jié)果顯示,42名健康對照者CD64指數(shù)的波動(dòng)范圍為0.40~1.31,可能由于人數(shù)過少,因此波動(dòng)區(qū)間更小,但中位數(shù)與本研究接近。萬歲桂等[21]通過受試者工作特征曲線計(jì)算得到血液病患者感染組與非感染組CD64指數(shù)的最佳臨界值為4.96,較本研究參考區(qū)間上限略高,可能是選擇的人群不同所致。
同樣,單核細(xì)胞HLA-DR平均熒光強(qiáng)度、單核細(xì)胞HLA-DR熒光強(qiáng)度中位數(shù)、單核細(xì)胞HLADR陽性百分比也受儀器電壓、補(bǔ)償?shù)仍O(shè)定參數(shù)以及對照的設(shè)置影響較大,因此不適合在臨床檢測中使用;基于平均熒光強(qiáng)度及熒光強(qiáng)度中位數(shù)計(jì)算的健康成人單核細(xì)胞與中性粒細(xì)胞HLA-DR比值的變異系數(shù)均較小,更適合臨床使用,然而相關(guān)文獻(xiàn)中大多應(yīng)用單核細(xì)胞平均熒光強(qiáng)度[25],因此無法與本研究結(jié)果進(jìn)行比較。
此外,本研究初步探索了年齡、性別對健康成人白細(xì)胞表面CD64和HLA-DR相關(guān)指標(biāo)參考區(qū)間的影響,結(jié)果顯示,隨著年齡的增長,白細(xì)胞表面CD64和HLA-DR相關(guān)指標(biāo)呈現(xiàn)不同的變化趨勢。本研究將研究對象劃分為18~29歲、30~39歲、40~49歲和50~59歲4個(gè)年齡組,結(jié)果顯示,白細(xì)胞表面CD64相關(guān)指標(biāo)在各年齡組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);單核細(xì)胞HLA-DR平均熒光強(qiáng)度、單核細(xì)胞HLA-DR熒光強(qiáng)度中位數(shù)、單核細(xì)胞與中性粒細(xì)胞HLADR比值(平均熒光強(qiáng)度)有隨年齡增長逐漸升高的趨勢,可能與年齡增長使累積暴露的感染因子增多,引起免疫上調(diào)有關(guān)。本研究初步分析了各年齡段健康成人白細(xì)胞表面CD64和HLADR相關(guān)指標(biāo)的參考區(qū)間,但由于年齡分組后例數(shù)較少,可能存在偏移,建議在使用單核細(xì)胞HLA-DR平均熒光強(qiáng)度、單核細(xì)胞HLA-DR熒光強(qiáng)度中位數(shù)、單核細(xì)胞與中性粒細(xì)胞HLA-DR比值(平均熒光強(qiáng)度)這些指標(biāo)時(shí)進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證,或建立各年齡段的參考區(qū)間,更有利于作出準(zhǔn)確、合理的臨床決策。本研究未發(fā)現(xiàn)男性和女性的白細(xì)胞表面CD64和HLA-DR相關(guān)指標(biāo)存在差異,提示性別差異不是白細(xì)胞表面CD64和HLA-DR相關(guān)指標(biāo)參考區(qū)間的影響因素。
綜上所述,白細(xì)胞表面CD64和HLA-DR相關(guān)指標(biāo)在感染性疾病的診斷、鑒別診斷、預(yù)后判斷及治療檢測上應(yīng)用前景較好,本研究初步建立了健康成人白細(xì)胞表面CD64和HLA-DR相關(guān)指標(biāo)的參考區(qū)間,是少數(shù)采用嚴(yán)格篩選標(biāo)準(zhǔn)篩選健康成人建立的參考區(qū)間,為進(jìn)一步將這些指標(biāo)應(yīng)用于臨床提供了必要的參考。同時(shí),本研究發(fā)現(xiàn)年齡是影響白細(xì)胞表面HLA-DR相關(guān)指標(biāo)參考區(qū)間的因素,建議進(jìn)一步建立各年齡段的參考區(qū)間,會更有利于臨床參考。