血浆可溶性CD14亚型在新生儿败血症中的研究进展

2022血浆可溶性CD14亚型在新生儿败血症中的研究进展（全文）摘要新生儿败血症是新生儿期常见的感染性疾病，其发病率及病死率呈逐年上升趋势，病因及发病机制尚未完全阐明。近年来研究证实血浆可溶性CD14亚型（solubleCD14subtype，sCD14-ST）在新生儿败血症的发病中起一定作用，在其诊断及防治中具有一定价值。研究发现sCD14-ST可作为早期辅助诊断新生儿败血症的指标且sCD14-ST表达与新生儿败血症的病变程度呈正相关，早期检测SCD14-ST可达到预测新生儿败血症的目的。该文对sCD14-ST及其在新生儿败血症方面应用的研究进行综述。新生儿败血症是一种多因素、多种病原菌感染侵入新生儿血液并生长、繁殖、产生毒素而引起的全身性炎症反应，可造成多脏器损伤甚至衰竭，是引发新生儿死亡和致残的重要因素。感染常由细菌、病毒、真菌等引起，其中以细菌最为常见。根据发病时间的早晚可分为早发型（出生7d内起病）及晚发型（出生7d后起病）。在世界范围内，10例活产婴儿中约有1~50例因败血症死亡，占婴幼儿每年死亡的3%~30%，且与出生体重呈反比，其中以早产儿晚发型最为常见［1］。本病早期临床表现不典型，早期诊断有一定困难，若处理不及时可导致感染加重，甚至出现感染性休克、多脏器功能不全综合征等一系列严重后果。目前该疾病确诊的金标准是血培养，但因其局限性较大（时间较长、假阴性），使得临床症状不典型的患儿延误诊断。研究表明，延迟使用合适的抗生素与本病的病死率和发病率呈正比［2］。该病的发病机制十分复杂，主要涉及病原体和宿主免疫反应之间复杂的相互作用。目前，大量生物标志物已被用于临床实践，以更好地监测及管理。血浆可溶性CD14亚型(solubleCD14subtype，sCD14-ST)是一种新兴免疫生物标志物，近年来被证实在新生儿败血症的初期诊断及评价病情感染程度方面发挥着重要作用。现对SCD14-ST在新生儿败血症中的研究进展进行综述，旨在为临床尽早诊断及预防提供思路。01、sCD14-ST的生物学特征1.1结构与分布CD14基因位于5q23-q31，是一种编码14bp的RNA。在翻译结束后，由28~32个氨基酸构成的C端引导序列被糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白(GPI)取代，可直接识别脂多糖(lipopolysaccharideLPS)结合模式受体(PRR)，主要存在于大多数免疫系统细胞以及软骨、大脑、肝脏和肠道细胞，增强免疫应答反应［3,4。LPS又称内毒素，是人体内革兰阴性(G-)菌细胞重要组成成分，对细胞的完整性、活力和抵御环境应激具有重要作用，而sCD14-ST通过LPS的识别与转导可以直接调节免疫系统和对疾病的易感性［5］。此外，CD14还参与了多种其他细菌产物的识别，如革兰阳性(G+)菌的肽聚糖°CD14主要包括以下两种形式：(1)膜结合性(mCD14):在髓系细胞中的单核巨噬细胞、树突状细胞及小胶质细胞上高表达；⑵可溶性(sCD14)：当全身出现炎症或在细菌侵袭过程中，sCD14的可溶性部分被循环血浆蛋白酶切割，称为sCD14的截断形式，即SCD14-ST，也被称为Presepsin［6］，主要由64个氨基酸的N端片段构成［7］，是一种在巨噬细胞、单核细胞、树突状细胞和中性粒细胞中高表达的细胞表面糖蛋白，为一种脂多糖复合物的特异性、高亲和力的受体，参与多种细菌产物的识别［8］。其存在于血清、脑脊液和其他体液中，主要由激活细胞分泌，通过蛋白酶依赖或独立脱落释放sCD14，对不表达sCD14的细胞具有LPS反应性，调节细胞的生命周期，并运输炎症脂质以诱导吞噬细胞的过度活化［4］。1.2作用机制在生理状态下，sCD14-ST的表达、分布等通过Toll样受体-4(TLR4)来调节［9］。TLR4存在于各种吞噬细胞的表面，可有效地识别LPS和产生炎症介质。LPS识别的启动始于LPS结合蛋白(lipopolysaccharidebindingprotein，LBP)将LPS单体从聚集物中分离，在病原体刺激下与LBP结合，形成LPS-LBP复合物。该复合物与CD14的羧基端(C端)相互结合，同时sCD14-ST还可直接与三酰基脂肽结合，驱动TLR2/TLR1复合物的形成，并促进受体复合物对脂肽的识别和内化，从而增强对LPS的识别。在炎症刺激下，LPS激活免疫系统中的巨噬细胞、外周血单核细胞、中性粒细胞和树突状细胞，并诱导多种促炎细胞因子的产生，而血液中sCD14-ST、溶菌酶、BPI蛋白、乳铁蛋白等几种分子，能够降低LPS在血液循环中的水平，以达到抑制炎症反应的目的，其中以SCD14-ST最为重要［10］。除了在先天免疫中的功能外，SCD14-ST还在调节癌症、动脉粥样硬化、代谢性疾病等方面发挥更广泛的作用，例如在动脉粥样硬化中，巨噬细胞中的SCD14-ST水平明显高于正常血管内膜，SCD14-ST可以与外周血中的低密度脂蛋白结合，提高巨噬细胞的肌动蛋白反应，从而削弱了其细胞骨架重排清除动脉粥样硬化病变内凋亡细胞的能力［4］。由此可见，SCD14-ST介导的信号级联反应对炎症的发展和结果有着复杂的影响。SCD14-ST在炎症中的最终作用取决于许多因素，包括炎症的部位、疾病的本质、表达水平、配体的特征以及不同依赖通路之间的竞争等。未来仍需要更多的研究来充分了解SCD14-ST介导的信号传导及调节炎症的机制。1.3检测方法SCD14-ST常用的检测方法有两种，目前最常用的方法为酶联免疫吸附法（ELISA法）：这种方法具有方便、简洁、灵敏等优点，但检测时间较长，大约需要4h才能获得结果，因此对于脓毒性休克、重症败血症等一系列紧急情况并不适用［11］；另一种方法为PATHFAST，即快速检测床旁系统，是一种新型化学荧光酶免疫分析法，此方法标本选择多样血浆、肝素抗凝全血等）、仅需21min即可出结果，且准确性与ELISA法大致相同，因此常用于急性感染性疾病的初期诊断［12］。02、sCD14-ST在新生儿败血症中的应用2.1早期诊断研究证实在新生儿败血症临床表现以及多脏器受损出现之前，其外周血中sCD14-ST表达水平即发生改变，在感染早期明显升高，显著高于非感染性患儿，且与感染程度呈正相关。研究发现，SCD14-ST水平在感染后2h内上升，并于3h内达到高峰，较C反应蛋白（CRP）、降钙素原（PCT）早，半衰期为4~5h，因此进一步证实SCD14-ST可作为新生儿败血症早期诊断的一种有效的生物标志物，为新生儿败血症的早期诊断提供参考价值［2］。Gad等［13］通过对比31例经血培养证实的早期新生儿败血症与20例对照组患儿的第1天外周血SCD14-ST水平来证明其对于新生儿败血症初期诊断的有效性，结果显示感染组新生儿第1天的SCD14-ST水平明显高于对照组，第3天感染组患儿SCD14-ST水平较入院时明显下降，同时建议临床上利用SCD14-ST预测新生儿败血症的最佳时间为24h内，较CRP明显缩短，即早期检测SCD14-ST水平可为新生儿败血症的诊断提供潜在作用。意大利Meyer儿童医院荟萃分析显示636例新生儿SCD14-ST水平综合敏感性和特异性分别为0.90和0.90，合并后的DOR为120.94，曲线下面积（AUC）为0.968。当SCD14-ST水平<6ng/L时，灵敏度可达0.93，特异度为0.81，AUC为0.8195；>6ng/L时灵敏度为0.87，特异度为0.97，AUC为0.976，充分说明SCD14-ST在新生儿败血症诊断中具有较高的准确性［14］。另有研究显示，sCD14-ST受试者工作特征曲线(ROC)总面积为0.77(95%CI:0.73~0.81)，合并预后敏感性(SEN)为0.83(95%CI：0.72~0.90)、特异性(SPE)为0.69。此外，sCD14-ST的PLR、NLR和DOR分别为2.6、0.25和10，提示SCD14-ST对早期诊断新生儿败血症有一定潜力［15］°Zhou等［16］对28例败血症患儿的外周血SCD14-ST水平进行了研究，采用酶联免疫吸附法通过测定入院后0、12、24、48h血浆SCD14-ST水平，发现SCD14-ST水平在感染初期阶段即显著升高，特别是在感染性休克患儿中，且对于新生儿败血症的诊断均优于常规实验室指标。荟萃分析显示SCD14-ST预测新生儿败血症的敏感性为0.91，特异性0.91；分别与CPR和PCT的AUC值进行比较，同样显示SCD14-ST对早期诊断新生儿败血症更为灵敏［17］。赵元明等［18］进一步证实，SCD14-ST水平与血培养结果相互关联，在诊断感染性疾病的准确性上均优于PCT及CRP，可作为诊断脓毒症的早期指标。有学者将30例败血症婴儿与30例年龄和性别匹配的健康对照组进行了比较，得出结论：感染组新生儿的SCD14-ST、可溶性髓样细胞触发受体-1和nCD64水平显著高于健康对照组，提示其可用于临床中败血症的筛查和早期诊断，其中SCD14-ST是早期检测新生儿败血症的较好诊断标志物;而nCD64应与其他标记物伽CRP和血液学标记物)结合，以提高对新生儿败血症的诊断准确性［19］。大量数据证明SCD14-ST不受影响PCT和CRP等大多数变量的影响，较其他炎性因子更具有优势。综上所述，在诊断新生儿败血症的生物学标记物中，CRP、PCT是筛查感染的常用标志物，但由于这些标记物在许多其他致病条件下均会升高，所以其特异性和可靠性较低。随着分子生物学的研究进展，sCD14-ST为新生儿败血症的早期辅助诊断提供了新证据，或可作为一种潜在的生物学标志物。2.2预后评估研究表明sCD14-ST有助于新生儿败血症的严重程度及预后的评估。Kumar等［20］将41例败血症患儿与年龄匹配的对照组患儿之间的SCD14-ST水平进行了比较，同时利用ROC曲线进行统计分析，结果均提示在机体早期出现感染时，sCD14-ST血浆浓度开始升高，且升高程度与感染程度呈正相关，CRP、PCT和sCD14-ST的敏感性分别为80.5%、80.5%、97.6%。由此可以得出SCD14-ST较PCT、CRP具有较好的敏感性和阴性预测值，既可以用于大多数病例的早期检测，又可以减少患儿不必要的治疗。在国外，SCD14-ST已广泛用于评估成人感染性疾病的严重程度，有学者对124例败血症患者及36例同期健康患者的sCD14-ST、CRP、PCT进行了研究，其中在败血症组中包括75例生存组和49例死亡组，采用酶联免疫吸附法、免疫比浊法、化学发光法对以上3种生物标志物进行检测，分析其与APACHEII评分的相关性，同时用ROC曲线进行评估。结果显示治疗前血流感染组患者的血中上述指标及APACHEII评分均显著高于非血流感染患者；治疗后两组患儿上述指标均下降；进一步研究还证明CRP不具有预测败血症的价值，且与APACHEII评分无显著相关性；此研究通过对比sCD14-ST、PCT三者的ROC曲线下面积进一步揭示了sCD14-ST较PCT更具备评估败血症患者的病情严重程度和预后判断的作用［21］。Hassan等［22］对68例败血症患者进行了一项观察性研究，分别于入院时及第3天测量sCD14-ST、hsCRP，采用Logistic回归分析的方法评估败血症相关住院病死率的预测因素，利用ROC曲线下面积比较sCD14-ST和hsCRP的预测能力，结果显示与败血症相关的住院病死率为64.6%;入院时sCD14-ST水平和SOFA评分与病死率相关；非存活者在入院时及第3天的sCD14-ST水平显著高于幸存者，经治疗后幸存者sCD14-ST水平在第3天内下降;在所有评估时间，sCD14-ST都比hsCRP有更高的预后准确性，验证了sCD14-ST是感染性疾病严重程度和病死率的一个强有力的预测因子，可用于监测临床治疗的疗效以及预测患者的预后。一项针对脓毒症与脓毒性休克的回顾性研究表明，入院时两组患者sCD14-ST浓度反映了感染疾病的严重程度，与其他的脓毒症生物标志物（CRP、PCT）相比，sCD14-ST是多器官功能障碍综合征更好的预测因子，sCD14-ST与SOFA评分呈正相关，使其成为识别脓毒症患者疾病严重程度有价值的标志物，而PCT和CRP在区分脓毒症严重程度时无明显差异［23］。近年来，有学者发现与PCT和APACHEII评分相比，sCDl4-ST是28d全因病死率非常有价值的预后生物标志物［24］。在儿童不同的范围中，sCDl4-ST的表现效率不同，这可能与研究中建立的异质性有关，例如研究方法（前瞻性或回顾性）、临床环境（普通环境或重症监护）、患者类型足月儿或早产儿）以及败血症标准参考，甚至测量sCDl4-ST的样本类型血浆、血清或全血）。Carpio等［25］根据123例患者严重程度与疾病转归的关系，建立了成人风险分层决策阈值：＜2ng/L为极低风险，2~3ng/L为低风险，~5ng/L为中风险，~10ng/L为高风险，＞10ng/L为极高风险。取sCDl4-ST8.5ng/L为临界值时，对早产儿败血症的预测敏感性和特异性分别为67%＞1%，并在治疗期间逐渐降低。此外，当sCDl4-ST水平高于946ng/L时可能提示与G-菌感染密切相关°Ozdemir等［27］通过检测入院时第1、3、7天的sCDl4-ST水平得出，取sCDl4-ST539ng/L为临界值时，其敏感性和特异性分别为80%和75%;Montaldo等［28］取sCDl4-ST788ng/L为临界值，对诊断早发型败血症的敏感性为93%，特异性为1%，在新生儿败血症的敏感性和NPV方面均优于CRP和PCT，证明sCDl4-ST可作为新生儿败血症诊断和随访可靠的标志物，可为新生儿败血症的治疗提供潜在靶点。与其他感染的生物标志物类似，一系列的sCDl4-ST检测可能有助于败血症患者的预后分层。这两项研究分析指出sCDl4-ST值越高，其病死率及出现严重并发症的风险越高；两项试验通过比较幸存者与非幸存者外周血中sCDl4-ST水平发现，在大多数存活者中，sCDl4-ST浓度呈下降趋势，而在未存活者中呈上升趋势，这表明sCDl4-ST升高反映了死亡风险的增加，或可作为病死率的独立预测因素，从而有助于识别病情恶化的患者［29,30］°Zhao等［31］的一项前瞻性研究显示，sCDl4-ST水平与疾病严重程度以及病死率呈正比，连续检测SCD14-ST水平，如呈下降趋势是预后良好的指标，而呈上升趋势预示着更差的预后以及更复杂的诊治过程。2.3不足虽然有大量文献支持sCD14-ST在新生儿败血症的诊断及预后的有效性，但sCD14-ST的检测仍存在诸多限制，尚未作为常规实验室检测项目。首先，sCD14-ST的代谢受肾功能的影响，一些生理和病理条件均可影响sCD14-ST水平，例如新生儿和老年人外周血中sCD14