
对血液肿瘤患者病原微生物感染的诊断,仍然是临床工作的挑战,患者发生感染后临床表现不典型,且死亡风险极高,因此需要兼具敏感度及特异度的生物标志物早期识别感染的发生。目前研究已证实,中性粒细胞CD64(nCD64)在血液肿瘤患者感染中的诊断价值,联合nCD64和其他具有潜力的生物标志物,如细胞因子等,可能进一步提高感染诊断的准确性,帮助临床早期诊断血液肿瘤患者的感染,并指导治疗,降低患者病死率。为了进一步了解血液肿瘤患者感染诊断中的生物标志物,笔者拟就nCD64单一生物标志物和联合其他生物标志物检测在血液肿瘤患者病原微生物感染诊断中的应用现状进行阐述。
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目前,病原微生物感染和脓毒症诊断仍然是临床工作的挑战,脓毒症休克也是导致住院患者死亡的重要原因。血液肿瘤患者因疾病本身,放、化疗,造血干细胞移植(hematopoietic stem cell transplantation,HSCT)等原因,更易合并病原微生物感染,并且临床表现不典型,尤其是粒细胞缺乏的患者,一旦感染易发展为败血症或者感染性休克,导致的患者死亡风险极高。早期识别感染和脓毒症,并及时治疗是改善血液肿瘤患者预后的关键之一[1]。在对患者进行病原微生物感染的诊断中,白细胞计数及分类,C反应蛋白(C reactive protein,CRP)等指标敏感度高,但是特异度低,病原微生物培养虽为诊断的金标准,但是培养通常需要24~48 h,并且阴性结果尚不能排除诊断。同时,早期经验性广谱抗菌药物治疗,不仅可能导致医疗资源的过度使用,也给患者造成经济负担,并且增加多重耐药的发生风险。因此,临床工作中需要兼具敏感度及特异度的生物标志物以早期识别感染的发生,指导抗菌药物的应用,并评估治疗反应。中性粒细胞CD64(neutrophil CD64,nCD64)已被广泛应用于脓毒症患者的诊断,但是在血液肿瘤患者病原微生物感染中的应用尚少见。此外,部分研究结果表明,nCD64联合其他生物标志物在诊断脓毒症诊断中的准确性更高[2,3,4,5]。为了进一步了解血液肿瘤患者感染诊断中的生物标志物,笔者拟就nCD64单一生物标志物和联合其他生物标志物检测在病原微生物感染诊断中的应用现状进行阐述如下。
CD64是一种高亲和力的免疫球蛋白Fcγ受体Ⅰ,通常表达在巨噬细胞、单核细胞和嗜酸性粒细胞表面,在静止期的中性粒细胞表面也有少量表达,即nCD64。病原微生物感染发生后4~6 h,在γ干扰素,粒细胞集落刺激因子(granulocyte colony-stimulating factor,G-CSF),CRP等促炎细胞因子的刺激下,nCD64表达水平明显增加;当病原微生物被清除后,nCD64水平可在48 h内下降,并在7 d内恢复至正常水平[6]。因此,病原微生物感染早期即出现nCD64水平升高,可作为早期诊断患者病原微生物感染的生物标志物[7,8]。目前已有多项研究结果证实,nCD64在预测新生儿脓毒症[9,10,11]、成年人危重脓毒症[12,13,14]方面敏感度及特异度俱佳,具有临床诊断价值,因此推测其在血液肿瘤患者感染的诊断中,也有潜在应用价值,这有待相关研究进一步探索。
与其他生物标志物相比,nCD64在脓毒症诊断中的敏感度和特异度方面具有优势。Efe iris等[15]研究结果表明,nCD64对中性粒细胞减少性发热的菌血症患者(n=31)有理想的诊断价值,优于CRP和红细胞沉降率。nCD64在17例中性粒细胞减少性发热菌血症患者的诊断中,以nCD64值>2 500 molecules/cell为截断值时,敏感度为94.1%,特异度为64.3%,阳性预测值为76.2%,阴性预测值为90.0%。这提示,nCD64在血液肿瘤患者接受化疗或者HSCT后出现发热性粒细胞减少时有助于细菌感染的诊断。另一项针对重症监护病房(intensive care unit,ICU)脓毒症患者(n=35)的回顾性研究中,以冠脉搭桥术后无感染征象的患者(n=27)为对照组,检测2组患者nCD64平均荧光强度(mean fluorescence intensity,MFI)。该研究结果显示,以nCD64指数[nCD64指数=(中性粒细胞CD64 MFI×中性粒细胞CD64 MFI)/(单核细胞CD64 MFI×淋巴细胞CD64 MFI)]≥4.56为截断值时,诊断ICU脓毒症患者的敏感度为83%,特异度为88%,优于CRP(74%与86%)和降钙素原(procalcitonin,PCT)(77%与81%);nCD64的受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)曲线下面积(area under the curve,AUC)为0.923,CRP和PCT分别为0.904、0.863[12]。该研究结果证实,nCD64在诊断脓毒症的准确性上优于PCT、CRP。这与Yeh等[16]进行的Meta研究结果一致。Yin等[17]研究结果表明,与健康对照组(n=20)相比,脓毒症患者(n=151)的nCD64 MFI,PCT值及序贯器官衰竭评估(sequential organ failure assessment,SOFA)评分均显著升高[nCD64 MFI: 2.2(2.0~2.5)比4.1(3.1~6.6),P<0.001;PCT值:0.04 ng/mL(0.02~0.06 ng/mL)比1.8 ng/mL(0.4~7.0 ng/mL),P<0.001;SOFA评分:0比3分(3~4分),P<0.001]。并且在感染性休克的患者中上述3项指标水平更高,分别为9.0(6.4~14.8)、17.1 ng/mL(6.7~45.0 ng/mL)、6分(3~8分)(P<0.001)。因此,这3项指标可作为诊断脓毒症,并评估严重程度的生物标志物。其中,nCD64的特异度最高,为0.894,优于PCT及SOFA(分别为0.699与0.829)。此外,nCD64在诊断血培养呈阳性脓毒症中的ROC-AUC值最高,临床上可以通过检测nCD64识别感染的发生。更为重要的是,SOFA和nCD64可以作为脓毒症患者28 d病死率的独立危险因素,nCD64是仅次于SOFA预测病死率的良好标志物,其高表达预示患者生存期较短。而血液肿瘤患者脓毒症的发生风险高,因此有理由肯定nCD64在血液肿瘤患者细菌感染中的诊断价值,未来需要大样本和长期随访的随机对照、多中心研究进一步验证nCD64在诊断血液肿瘤患者脓毒症中的作用。
目前,在病原微生物感染的诊断中,任何单项生物标志物都无法兼具良好的敏感度和特异度。已有多项研究在病原微生物感染的诊断中联合应用nCD64及其他生物标志物,以期提高其在病原微生物感染患者中的诊断价值。相关研究中的检测指标包括nCD64指数、CD64 MFI,其中nCD64指数采用单核细胞MFI作为阳性对照,淋巴细胞MFI作为阴性对照,可排除仪器、试剂、电压等因素对结果的影响,利于结果的标准化。一项前瞻性研究将293例符合≥2项全身炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS)标准的患者分为细菌感染组(n=148),非感染性SIRS和非细菌感染组(n=145),旨在确定nCD64指数在鉴别细菌感染及非感染性SIRS、非细菌感染中的作用[18]。该研究结果显示,以nCD64指数≥2.2为截断值时,预测细菌感染的敏感度和特异度分别为63%和89%,ROC-AUC为0.8。该研究中nCD64指数诊断细菌感染的敏感度偏低,原因可能是纳入的病例中G+球菌感染所占比例较高所致[19]。部分患者在纳入研究前已应用抗菌药物进行治疗,这也可能导致nCD64指数在诊断细菌感染中的敏感度较低。因此,联合应用nCD64与其他敏感度高的生物标志物,可能提高其在细菌感染诊断中的价值。在另一项研究中,以nCD64 MFI≥230为截断值时,诊断脓毒症的敏感度为89%,特异度为87%;当联合检测nCD64与CRP时,二者均高于截断值(nCD64 MFI≥230,CRP值≥3.5 mg/dL)时诊断脓毒症的阳性预测值为92%,而二者均正常时,诊断脓毒症的阴性预测值为99%。此外,接受不合理抗菌药物治疗的脓毒症患者nCD64表达水平持续升高,患者接受抗菌药物治疗的第3天,以nCD64 MFI≥260为截断值时,考虑抗菌药物治疗不合理的敏感度为93%(95%CI:66%~100%),特异度为48%(95%CI:30%~67%)。多因素分析结果显示,抗菌药物治疗第3天时,nCD64 MFI≥260与不合理抗菌药物治疗相关(OR=13,95%CI:1~112)。而接受合理抗菌药物治疗的患者nCD64水平随着时间的推移而下降。在非脓毒症患者中,以nCD64 MFI≥40为截断值时,预测获得性感染的敏感度为88%,特异度为65%[2]。上述研究结果表明,联合检测nCD64及CRP对脓毒症的诊断敏感度较高,并且动态监测nCD64水平有助于获得性感染的诊断及评估抗菌药物治疗的合理性。但以上研究的结果仍需要多中心大样本研究的验证。
一项前瞻性、单中心、双盲研究结果表明,CRP、nCD64和PCT均是诊断脓毒症的优良生物标志物。CRP的ROC-AUC最高(0.86),其次为nCD64(0.83)和PCT(0.82),而联合检测这3项生物标志物的诊断准确性更高,优于任何单独一项[3]。但是该研究中样本采集是在患者应用抗菌药物后,目前尚不清楚抗菌药物的应用是否对nCD64表达存在影响。李萨萨等[20]纳入82例急性白血病(acute leukemia,AL)化疗后合并细菌感染的患者与24例AL化疗后无感染者的研究结果显示,AL化疗后合并细菌感染患者的nCD64指数,PCT及超敏CRP(hypersensitive CRP,hs-CRP)水平均显著高于AL化疗后无感染者(P<0.001);在患者病情进展的评估及预后预测方面,nCD64指数、PCT、hs-CRP的ROC-AUC分别为0.907、0.791、0.834。该研究结果证实,nCD64指数在AL化疗后细菌感染诊断中具有价值。Gibot等[4]建立了由可溶性髓样细胞触发受体(soluble triggering receptor expressed on myeoloid cells,sTREM)-1,PCT,nCD64这3项生物标志物组成的生物学评分(高于各自截断值计1分,低于截断值计分为0),并分析其诊断脓毒症的准确性。该研究结果显示,nCD64指数、PCT和sTREM-1均可作为诊断脓毒症的生物标志物,ROC-AUC分别为0.95、0.91、0.73。其中,nCD64指数是特异度(95.2%)和敏感度(84.4%)最佳的生物标志物。生物学评分范围在0(3项生物标志物均低于各自的截断值计分为0)~3(3项生物标志物均高于各自的截断值计为3分)之间,脓毒症的发病率随着生物学评分的增加而增加,生物学评分为0时预测脓毒症的发生率为3.8%,而3分时预测脓毒症的发生率为100%。该研究中生物学评分诊断脓毒症的ROC-AUC值为0.95;生物学评分分别为1、2和3分时,诊断脓毒症的OR值分别为3.3、40.0和90.0(P<0.05)。该研究结果证实,nCD64指数在脓毒症诊断中具有价值,并表明联合检测PCT、sTREM-1、nCD64指数能够进一步提高脓毒症诊断的准确性。另一项研究结果显示,败血症组新生儿(n=30)的可溶性白细胞分化抗原14亚型(CD14-ST,又称presepsin)表达水平[(3 394.0±1 152.0)与(560.6±221.0)pg/mL]、sTREM-1表达水平[(105.0±65.0)与(43.3±12.2)ng/L]和nCD64 MFI[(380.0±69.5)与(45.9±22.7)]均显著高于健康对照组(n=30),并且差异均有统计学意义(P<0.05)[5]。这表明,presepsin、sTREM-1和nCD64均可用于脓毒症的诊断。其中,presepsin的ROC-AUC值最高,为0.95,其次是sTREM-1及nCD64,3项指标联合检测的ROC-AUC值为0.94;在相同的截断值下,3项指标联合检测在脓毒症诊断中的敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为96.3%、77.8%、84.4%和100%,而presepsin分别为100%、86.7%、84.4%、100%,sTREM-1分别为96.7%、86.7%、83.9%、92.9%,nCD64分别为86.7%、73.3%、72.0%、69.2%,可见3项指标联合检测可提高脓毒症诊断的敏感度和特异度。该研究结果表明,presepsin或者sTREM-1可单独作为诊断脓毒症的生物标志物,而nCD64与其他标志物(CRP和炎症因子等标志物)联合使用,可提高其对脓毒症的诊断准确性。
在血液肿瘤患者发生病原微生物感染时,其白细胞介素(interleukin,IL)-6可以诱导肝产生和释放CRP,因此IL-6水平升高通常先于CRP,这使IL-6成为血液肿瘤患者脓毒症早期诊断的潜在生物标志物[21]。一项关于IL-6在危重患者脓毒症诊断的Meta分析,共纳入6项研究527例患者,结果表明IL-6的敏感度、特异度和诊断优势比、ROC-AUC值分别为73%、76%、2.31和0.81。此外,存在器官功能障碍的危重成年患者(n=263)中,IL-6的总敏感度、特异度和诊断优势比、ROC-AUC值分别为81%、77%、2.87和0.86。因此,IL-6在疑似感染的危重症患者中具有一定的诊断价值[22]。在疑似感染的ICU患者中连续检测血清IL-6、PCT、presepsin和CRP水平,结果表明IL-6对感染的诊断价值最高,ROC-AUC值为0.824,PCT、CRP、presepsin的ROC-AUC值分别分别为0.813、0.764和0.681[23]。此外,IL-6水平还是危重脓毒症患者28 d病死率的重要预测因子,其预后价值随着时间的推移而增加,第7天时最高[23]。因此,检测IL-6水平可用于危重脓毒症患者感染的诊断,并预测患者28 d病死率[23]。Ma等[24]进行的一项Meta分析比较IL-6、CRP及PCT在脓毒症和非感染性SIRS鉴别诊断中准确性的研究结果表明,IL-6与PCT具有相似的诊断价值,二者的总敏感度、特异度分别为68%、73%和78%、67%。IL-6、PCT和CRP诊断脓毒症的ROC-AUC值分别为0.80、0.83和0.71。因此,IL-6对脓毒症具有中等诊断价值,应考虑IL-6与其他生物标志物联合检测应用于脓毒症,尤其是血液肿瘤患者发生脓毒症时的早期诊断。
一系列研究结果表明,IL-6等细胞因子应与其他生物标志物联合以提高病原微生物感染诊断准确性。Xiong等[25]研究结果表明,nCD64在血液肿瘤患者感染诊断中敏感度及特异度(88.4%与87.5%)均高于PCT(85.4%与64.6%)、IL-6(63.5%与81.2%),并且与这2种生物标志物的联合检测对发热患者感染的诊断准确性优于单一生物标志物,联合检测的ROC-AUC值为0.954,而nCD64、PCT及IL-6单项检测的ROC-AUC值分别为0.93、0.83、0.75。此外,该研究结果亦证实,nCD64指数在不同中性粒细胞计数患者中无明显差异,因此中性粒细胞数量不会影响nCD64的表达。Du等[26]研究结果表明,与非感染性SIRS患者(n=31)相比,脓毒症患者(n=20)的血清PCT和IL-6水平显著升高,其中IL-6的诊断准确性更优,二者ROC-AUC值分别为0.817和0.871,构建的联合检测PCT和IL-6的脓毒症评分可进一步提高诊断准确性,ROC-AUC值为0.923。这表明,IL-6和PCT联合检测可以作为鉴别脓毒症与非感染性SIRS的优良生物标志物,有助于脓毒症的及时诊断,避免不必要的抗菌药物使用,并减少多重耐药的发生率。Dilli等[10]在新生儿(n=109)中进行的一项研究结果表明,nCD64可单独或者联合IL-6、CRP用于新生儿脓毒症的早期诊断。败血症组(n=35)的nCD64指数、IL-6、CRP水平均显著高于非感染性疾病组(n=42)和健康对照组(n=32),其敏感度分别为88.6%、80.0%、80.0%,特异度分别为85.1%、91.8%、75.6%,ROC-AUC值分别为0.9、0.89、0.87。当联合检测上述3种标志物时,敏感度提高到100%,而特异度下降至62.1%。Zeitoun等[11]研究结果亦证实,nCD64和IL-10在新生儿脓毒症(n=49)中的诊断价值,nCD64的ROC-AUC值最高(0.940,95%CI:0.855~0.990),优于IL-10(0.820,95%CI:0.691~0.91)和PCT(0.610,95%CI:0.469~0.739)。此外,不同生物标志物的组合可以提高脓毒症诊断的敏感度和特异度。研究发现,IL-10和nCD64联合检测的诊断价值最高,敏感度为95%,特异度为83%,阳性预测值为79%,阴性预测值为86%,均优于单一生物标志物的诊断价值(IL-10分别为92%、84%、80%、89%,nCD64分别为92%、71%、69%、83%)[11]。因此,包括IL-6、IL-10等在内的细胞因子与nCD64联合检测对病原微生物感染诊断的准确性优于任何单项生物标志物,致力于生物标志物联合检测的研究将有助于提高病原微生物感染诊断的准确性。
随着脓毒症的进展,IL-6的诊断敏感度逐渐下降,Ng等[27]在新生儿脓毒症诊断的研究中,分别在首次进行脓毒症评估时及其后第1、2、4、7天时检测IL-6、CRP等常用生物标志物的水平,结果表明,首次进行脓毒症评估时IL-6诊断脓毒症的敏感度最高(89%),均高于其他生物标志物(CRP为60%,TNFα、IL1-β为82%),但是第1、2天时IL-6的诊断敏感度大幅下降,分别为67%和58%。这表明,IL-6等细胞因子检测病原微生物感染的窗口期较短,而nCD64在感染过程中持续表达至少24 h,这使该生物标志物具有较长的诊断窗口期。因此笔者认为,IL-6等在病原微生物感染早期即升高的细胞因子和nCD64等特异度更高,且诊断窗口期较长的生物标志物进行联合检测,可能提高血液肿瘤患者病原微生物感染的诊断准确性。未来进行更多nCD64、细胞因子、PCT等生物标志物联合检测的前瞻性研究,有助于进一步提高血液肿瘤患者病原微生物感染的诊断准确性。
血液肿瘤患者合并脓毒症时病情凶险且临床表现不典型,及时、有效诊断感染类型,并针对性使用抗菌药物治疗是改善患者预后的关键因素,因此寻找兼具敏感度及特异度的生物标志物至关重要。然而,目前尚无任何单一生物标志物检测可以实现上述目标。大量研究结果证实,nCD64在脓毒症中的诊断价值,并且nCD64与其他生物标志物联合检测,可进一步提高脓毒症的诊断准确性。然而,关于nCD64在血液肿瘤患者病原微生物感染中应用的相关研究较少,鉴于nCD64在脓毒症患者中的诊断价值,可认为其在血液肿瘤患者感染中亦具有早期识别感染发生的潜力,具有较好的临床应用前景。此外,目前流式细胞术检测nCD64及其相关指标,包括CD64呈阳性细胞百分比、CD64 MFI/荧光强度中位值、nCD64指数,均需要严格统一的标准化参考指标,相关研究结果多数不能相互验证。因此,很难确定nCD64诊断脓毒症的最佳截断值。Hung等[28]建议,相关研究采用nCD64指数作为诊断脓毒症的生物标志物。目前,血液肿瘤患者病原微生物感染的诊断标准尚不统一,已有研究结果尚存在一定局限性[29],包括样本量小、研究异质性与偏差等,未来仍然需要更多的前瞻性、随机对照、大样本研究进一步评价nCD64联合其他生物标志物在血液肿瘤患者脓毒症诊断中的准确性,以及对患者预后的预测意义,并确定这些生物标志物区分脓毒症及非脓毒症的最佳截断值。
综上所述,目前相关研究结果证实,nCD64在血液肿瘤患者病原微生物感染诊断中具有较高的敏感度和特异度。nCD64与其他潜在的生物标志物,如细胞因子等进行联合检测,可进一步提高诊断的准确性,有助于临床早期诊断血液肿瘤患者病原微生物感染并指导治疗,降低重症患者的病死率。
所有作者均声明不存在利益冲突





















